La caloria è una precedente unità di energia. Questa è la quantità di energia necessaria per innalzare la temperatura di un grammo acqua liquida di 14.5 a 15.5 ° C . Vale circa 4.184 joule . È un'unità al di fuori del sistema internazionale che viene utilizzata solo oggi in dietetica per esprimere il valore energetico del cibo.
La caloria fu definita dal chimico e fisico Nicolas Clément nel 1824, con un valore mille volte superiore alla definizione attuale. Il termine compare nei dizionari francesi del 1841 e nei dizionari inglesi del 1867. Fu proposto e utilizzato prima che James Prescott Joule stabilisse l'equivalenza del lavoro a caldo nel 1843 .
Al momento della sua definizione da parte di Clement, la teoria dominante del calore è quella delle calorie di Antoine Lavoisier , che non può essere né creato né distrutto. Le calorie sono quindi una misura della quantità di calorie , cioè, in senso stretto, una misura della quantità di calore . Il nome della caloria deriva dal termine calorico , a sua volta coniato sul calor "calore".
La prima definizione storica di caloria affermava solo che "una caloria è la quantità di calore necessaria per aumentare la temperatura di un chilogrammo di acqua di un grado centigrado ". " La definizione della caloria si è quindi basata sulla capacità termica dell'acqua.
La definizione è stata successivamente modificata in: "Una caloria è la quantità di calore necessaria per aumentare la temperatura di un grammo di acqua di un grado centigrado ". " Questa definizione non specifica sufficientemente le condizioni sperimentali per una corretta determinazione delle calorie, dove una molteplicità di valori dipende dalle condizioni di misurazione. Inoltre, modificando la quantità di acqua di riferimento, si sono create ambiguità e confusione tra “calorie” e “kilocalorie” (o “calorie abbondanti”) che persistono ancora oggi (vedere la sezione “Storia delle varianti e delle ambiguità ” di seguito ”).
Il passaggio da "calorie abbondanti" a "calorie (piccole)" sembra essere stato graduale. Ad esempio, Marcellin Berthelot fece la distinzione nel 1879. Ma l'adozione ufficiale della (piccola) caloria risalirebbe solo al 1896.
La caloria è un'unità “pratica” di quantità di calore adottata e tuttora utilizzata da chimici, termici, specialisti della refrigerazione e dietologi. Le calorie non hanno mai fatto parte delle unità del Sistema internazionale di unità (SI).
La definizione iniziale della caloria ha portato alla misurazione della quantità di calore necessaria per aumentare di un grado un grammo di acqua. Questa misura è difficile. La definizione omette di specificare una serie di parametri che influenzano il risultato: alzare l'acqua di un grado - da cosa a quale temperatura -, sotto quale pressione atmosferica? l'acqua deve essere degasata? demineralizzato? eccetera.
La cosiddetta definizione (caloria a 15 ° C ) specifica la caloria come "la quantità di calore necessaria per portare non più un chilogrammo ma un grammo di acqua [distillata e] degasata da 14,5 ° C a 15,5 ° C alla normale pressione atmosferica " . Secondo questa nuova definizione, la caloria vale quindi 1/1000 del suo valore precedente. Per risolvere eventuali ambiguità, chiamiamo il valore misurato su un chilogrammo di acqua ipercalorica (simbolo Cal ), quello misurato su un grammo di acqua la piccola caloria (simbolo cal ) e il termine caloria utilizzato da solo designa la piccola caloria. Tuttavia, si può trovare in scritti relativamente recenti di dietetica l'uso di "calorie" per significare "calorie abbondanti".
Una misurazione accurata delle calorie richiede di specificare le condizioni sperimentali, in particolare la temperatura dell'acqua durante la misurazione.
La tabella seguente riassume le varie definizioni della caloria (nessuna di queste unità appartiene al SI).
Nome | Simbolo | Equivalenza in joule | Commento |
---|---|---|---|
calorie termochimiche | cal th | ≡ 4,184 J | |
calorie a 4 ° C | cal 4 | ≈ 4.204 J | quantità di energia necessaria per aumentare la temperatura di 1 grammo di acqua degasata da 3,5 ° C a 4,5 ° C alla normale pressione atmosferica. |
calorie a 15 ° C | cal 15 | ≈ 4,185 5 J | quantità di energia necessaria per aumentare la temperatura di 1 grammo di acqua degasata da 14,5 ° C a 15,5 ° C alla normale pressione atmosferica ( 101 325 Pa ). Le misurazioni sperimentali sono tra 4,185 2 J e 4,185 8 J . Nel 1950, il CIPM ha raccomandato una media sperimentale di 4.185 5 J , con un margine di 0.000 5 J . |
calorie a 20 ° C | cal 20 | ≈ 4,182 J | quantità di energia necessaria per aumentare la temperatura di 1 grammo di acqua degasata da 19,5 ° C a 20,5 ° C alla normale pressione atmosferica. |
calorie medie | cal avg | ≈ 4.190 J | 1 / 100 della quantità di energia necessaria per innalzare la temperatura di 1 grammo di acqua degasata tra 0 ° C e 100 ° C a pressione atmosferica normale. |
calorie dai tavoli di vapore internazionali (1929) | ≈ 4,186 0 J | 1 ⁄ 860 wattora = 180 ⁄ 43 joule esattamente. | |
calorie dalle tavole di vapore internazionali (1956) | cal IT | ≡ 4.186 8 J | 1.163 MWh = 4.186 8 J esattamente. Definizione adottata dalla Quinta Conferenza Internazionale sulle Proprietà del Vapore (Londra,Luglio 1956). |
calorie IUNS | ≡ 4,182 J | Coefficiente di conversione adottato dal Comitato per la nomenclatura dell'Unione internazionale delle scienze nutrizionali. |
Nessuna di queste unità appartiene al SI.
Nome | Nome alternativo | Simbolo | Equivalenza | Commento |
---|---|---|---|---|
caloria | piccole calorie | cal | 1 British Thermal Unit = 252 cal | |
grande caloria | kilocalorie, calorie | kcal, C al |
1 kcal = 1 C al 1 kcal = 1000 cal |
In dietetica il termine " calorie " è spesso usato per denotare una "grande caloria". |
termico | Mega-caloria | th | 1 ° = 10 6 cal 1 ° = 1 Mcal |
Vecchia unità precedentemente utilizzata dalle società del gas; quasi insolito di questi tempi, tranne che a volte, e per abitudine, dai produttori di caldaie istantanee a gas e scaldacqua. |
frigory | fg | 1 fg = −1 cal | Unità meccanica di refrigerazione , caduta in disuso (l'unità incontrata è il kilofrigorie kfg ). |
Nel XXI ° secolo, la diffusa accettazione della caloria si riferisce al campo della dietetica e della nutrizione. La caloria viene quindi considerata come un riferimento energetico da utilizzare per impostare una dieta equilibrata adattata al funzionamento dell'individuo. On adopte une approche différentielle entre la quantité de calories nécessaires à l'organisme selon l'âge, le sexe, l'intensité d'activité journalière, et le nombre de calories apportées par les macronutriments ( glucides , lipides et protéines ) de l' Alimentazione. L'uso di una tabella delle calorie viene utilizzato per facilitare i calcoli. Una caloria vuota è una caloria che non è associata a nessun nutriente essenziale per la salute.
Il dispendio energetico causato da varie attività fisiche è approssimativamente determinato e statisticamente dall'equivalente metabolico o MET ( equivalente metabolico del compito ). Questo indicatore consente di valutare la quantità di energia metabolica per lo svolgimento del compito.
La tabella seguente riassume il dispendio energetico, in chilocalorie, di alcune attività svolte nell'arco di un'ora da persone di peso pari a 60 kg e 80 kg .
Compito | Consumo energetico di una persona di 60 kg |
Consumo energetico di una persona di 80 kg |
---|---|---|
Guardare la televisione | 60 | 80 |
Passeggiata tranquilla ( 4 km / h ) | 175 | 230 |
Camminata sostenuta ( 6 km / h ) | 220 | 300 |
Corsa ( 9 km / h ) | ~ 450 | ~ 600 |
Appunti: