A menudo, en problemas de física, los valores de energía para diferentes procesos se dan en calorías. Sin embargo, en el sistema internacional de medidas (SI), la unidad aceptada para esta cantidad física es el joule. En el artículo, consideraremos en detalle el tema de convertir kilocalorías a julios.
¿Qué significa el valor?
Es necesario tratar el concepto mismo de "caloría". Y luego proceda a considerar la cuestión de cómo convertir kilocalorías a julios.
Fue introducido en la física en 1824 por el científico francés Nicolas Clement. A finales del siglo XIX y en la primera mitad del siglo XX, la caloría se utilizaba con frecuencia para cuantificar procesos energéticos. Se utilizaba como medida de energía en el Sistema Técnico de Unidades.
El valor se denomina pequeña caloría. Representa la energía (calor) que debe transferirse a 1 gramo de agua para calentarla 1 grado Celsius.
También hay una gran caloría. Su valor es igual a la energía necesaria para calentar 1 grado ya 1 kilogramo de agua. Teniendo en cuenta los prefijos para las unidades de medida, una gran caloría se registra como 1 kcal=1000 cal.
¿Cuánto es 1 kilocaloría en julios?
Esta pregunta les parecerá simple a muchos. De hecho, para esto necesita tomar 1 kg de agua, calentarla a 1 oC y medir cuánto calor se transfirió durante este proceso. El problema es que la capacidad calorífica del agua depende de su temperatura.
Si observa los datos tabulares, puede observar cómo, en el rango de temperatura de 0 oC a 100 oC, la capacidad calorífica H 2O cambia de 4174 kJ/kg a 4220 kJ/kg. Además, primero disminuye, alcanzando un mínimo a 30-40 oC, y luego vuelve a aumentar hasta el punto de ebullición.
Se encontró la salida de esta difícil situación. Los científicos han vinculado una unidad de energía fuera del sistema a una temperatura específica del agua. Las dos temperaturas más utilizadas son 15 oC y 20 oC.
En el primer caso, estamos hablando de una caloría estándar, es 4, 1868 J. En el segundo caso, se trata de una caloría termoquímica, es ligeramente menor que la estándar, y es igual a 4, 184 J. Estos valores difieren entre sí solo en un 0,07 %.
Al resolver problemas de física, se recomienda utilizar el mayor de los valores dados, es decir, 1 cal=4,1868 J, ya que este valor es estándar, reconocido en muchos países desarrollados del mundo.
En consecuencia, 1 kilocaloría en julios será igual a 4186,8 J o 4,1868 kJ.
¿Dónde es importante este conocimiento?
Como se mencionó anteriormente, una caloría no esutilizado en la ciencia. Allí se recomienda utilizar el joule para medir la energía.
Sin embargo, en la elaboración de productos alimenticios, el valor energético de su contenido se aplica en las etiquetas en kilocalorías. Por regla general, estos valores se duplican con las cifras correspondientes en kilojulios. Sin embargo, muchas dietas modernas se basan en el uso de un sistema de calorías.
¿Por qué es importante conocer el valor energético de los alimentos que come una persona? Porque la diferencia entre el consumo de calorías y su ingesta en forma de alimento determina si el peso aumentará o no.
Todos los que se han enfrentado a esta pregunta en su vida saben que las grasas contienen 2,25 veces más energía por unidad de masa que las proteínas y los carbohidratos. Además, existen las "calorías vacías", que se refieren a la nocividad de los productos (suministran energía al cuerpo, pero no contienen nutrientes ni vitaminas). Las bebidas alcohólicas son un excelente ejemplo de alimentos ricos en calorías vacías.
Ejemplo de resolución de problemas
Resolvamos un problema simple de convertir kilocalorías a julios. Digamos que una persona compró 2 kg de carne en una tienda. Sabe que este producto contiene 1250 kcal/kg. Debe encontrar el valor correspondiente en julios.
Dado que la masa de la carne es de 2 kg, entonces su contenido calórico es de 2 [kg]1250 [kcal/kg]=2500 kcal. Sabiendo que 1 kcal=4186,8 J, usaremos la proporción. Obtenemos: 25004186, 8=10467000 J o 10, 467 MJ.
