kalori

Fysisk enhet
Enhetsnavn kalori
Enhetssymbol
Fysisk mengde (r) Energi , arbeid , intern energi , varme
dimensjon
I SI-enheter

Kalori ( enhetssymbol cal ) er en utdatert måleenhet for energi , spesielt mengden varme . I følge en vanlig definisjon er en kalori mengden varme som er nødvendig for å (under visse forhold) varme opp 1 gram vann med 1 grad Celsius (se nedenfor).

I 1948 erstattet den 9. generalkonferansen om vekter og tiltak i Paris kalorien, den fysiske varmeenheten, med enheten joule . På grunn av forskjellige definisjoner av kalorier, er det litt forskjellige konverteringsverdier. I standarden for konvertering av ikke-SI-enheter er det gitt fem forskjellige verdier. I den tilstøtende tabellen er den termokjemisk definerte "enheten for termisk energi i henhold til definisjonen av NIST " gitt først og under at "enheten for termisk energi for brennverdier av mat" i henhold til den internasjonale tabellen.

I Tyskland har bruken av joule som en internasjonal SI- enhet for energi blitt foreskrevet ved lov for offisiell informasjon og forretningstransaksjoner siden 1969. I henhold til det siste direktivet fra 2010, i handel med varer i EU, i tillegg til en indikasjon i joule som energienhet, er en tilleggsindikasjon i enhetens kalori tillatt. Når det gjelder mat, kan denne tilleggsinformasjonen bare gis i samsvar med Food Information Ordinance (LMIV) med enhetens kilokalori ( kcal ) og i parentes etter SI-enhetens kilojoule (kJ). For eksempel: brennverdi 210 kJ / 100 g (50 kcal / 100 g).

Ordopprinnelse

Ordet kommer fra fransk: Kalori , som enhetssymbolet er avledet fra. Den er avledet fra den latinske kalorien (varme).

Definisjoner

I prinsippet refererer alle definisjoner av kalorier til mengden varme som kreves for å varme opp en viss vannmasse, 1 gram eller 1 kilo, med 1 Kelvin eller 1 ° C, dvs. den spesifikke varmekapasiteten til vann. Denne verdien er imidlertid tydelig temperaturavhengig ; det avhenger også av omgivelsestrykket og typen vann som brukes (kjemisk renhet , isotopisk sammensetning ).

Flytende vann har en spesifikk minimum varmekapasitet på rundt 30-50 ° C på i underkant av 4,18 kJ·kg −1·K −1 , ved 0 ° C og 100 ° C er det rundt 4,22 kJ hver·kg −1·K −1 . Følgelig er det forskjellige definisjoner av kalorier. Noen av dem definerer bare måleregelen som en verdi kan bestemmes med med en viss målenøyaktighet . andre definerer en nøyaktig konverteringsfaktor til andre enheter.

På begynnelsen (midten av 1800-tallet) var det vanlig å referere til oppvarming av vann fra 0 ° C til 1 ° C, dvs. en veldig høy verdi på rundt 4,22 kJ per kilokalori (“kilogram kalori”); Senere ble en standardisering av (gram) kalorien diskutert til nøyaktig 42 millioner erg , tilsvarende 4,2 J.

Den internasjonale standarden ISO 80000-5 viser ikke lenger de tidligere konverteringene.

15 ° C kalori cal. 15
Mengden varme som kreves for å varme opp 1 g luftfritt vann ved et konstant trykk på 1013,25 hPa (trykket fra standardatmosfæren ved havnivå) fra 14,5 ° C til 15,5 ° C.
En nøyaktig verdi for dette er ikke gitt; 1 cal 15  ≈ 4.1855 J er gitt som en tilnærming , med en usikkerhet på ± 0,3 mJ.
Internasjonal tabell kalori cal IT
"IT" står for "International (Steam) Table". Den internasjonale  bordkalorien er definert som nøyaktig 1 kal IT = 4,1868 J.
Denne verdien ble etablert i 1956 på den 5. internasjonale konferansen om egenskaper av vanndamp i London. Det ble valgt blant annet fordi sifersekvensen kan deles med 18 uten en rest, noe som gjør det lettere å konvertere varmemålinger, som i likhet med Btu er basert på ° F.
Den internasjonale bordkalorien forveksles ofte med den internasjonale kalori kal int , som ble definert i 1929 på en tidligere konferanse (under navnet "International Steam Table Conference") som 1 ⁄ 860 av en internasjonal wattime . Enheter med prefikset "internasjonal" forholder seg til gamle definisjoner av ohm og ampere eller volt , som var mer praktiske, men uavhengige av meter og kilo, og skilte seg derfor fra de tilsvarende "absolutte" enhetene med økende målenøyaktighet. Da enhetene ble reprodusert med nyere tekniske midler, ble det også opprettet forskjellige nasjonale "internasjonale" enheter. Med gjennomsnittsverdiene for de internasjonale ohm og volt på 1.00049 Ω og 1.00034 V bestemt av den 9. generalkonferansen om vekter og målinger i 1948, er resultatet 1 kal int  ≈ 4,18684 J; de ofte siterte 4.18674 J refererer til amerikanske internasjonale enheter (1.000495 Ω og 1.000330 V).
Termo kalori cal th
Den termokalori (også kalt definert eller Rossini kalori ) er definert med nøyaktig 1 cal th  = 4,184 J. Denne verdien er basert på verdien av 4,1833 internasjonale joule som tidligere ble brukt i termokjemisk arbeid i USA , omgjort ved bruk av amerikanske amerikanske internasjonale enheter, og ble opprinnelig definert av National Bureau of Standards .
På grunnlag av den termokjemiske kalorien ble TNT-ekvivalenten også definert, med hvilken energi frigitt av atomvåpen ble spesifisert. 1 kilo TNT = 1000 kcal th = 4184 kJ
Gjennomsnittlig kalori kal
Gjennomsnittlig kalori tilsvarer den 100. delen av mengden varme som kreves for å varme opp 1 gram vann fra 0 ° C til 100 ° C ved et atmosfærisk trykk på 1013 hPa. Den avledede verdien på 1 cal = 4,1897 J (for 1 kg vann 1 kcal = 4,1897 kJ) definerer derfor den gjennomsnittlige spesifikke varmekapasiteten til vann som 4,1897 kJ / (kg·K) over temperaturområdet det er flytende i.

Andre vanlige definisjoner refererer til den spesifikke varmekapasiteten til vann ved 4 ° C ( maks. Tetthet ; ca. 4,204 J) eller 20 ° C (referansetemperatur for flytende mat i EU; ca. 4.182 J); andre referansepunkter i området for typiske laboratorietemperaturer var også vanlige.

Den internasjonale unionen for ernæringsvitenskap (IUNS) har bestemt en verdi på nøyaktig 4.182 J.

bruk

Ordet “kalori” kan referere til en kalori (1 kal) eller kort sagt feil til en kilokalori (1 kcal). Begge bruksområder forekommer i dagligspråket og i biovitenskap. For å skille, snakker man noen ganger om "gram kalori" og "kilo kalori" eller "liten kalori" og "stor kalori", som hver refererer til oppvarming av ett gram eller ett kilo vann med en grad Celsius . I praksis er imidlertid betegnelsen "kilocalorie" tydelig for 1000 gram kalorier, analogt med prefiksene for SI-enheter .

Tidligere ble ikke effekten av ovner eller varmesystemer gitt i watt , men i kcal / t.

Bruk i fysikk

I fysikken, etter innføringen av CGS-systemet , var kalorien klart definert som gramkalorien. Selv om varmemengden kunne uttrykkes av CGS-enheten for energi, erg , og også joule fra det parallelle praktiske elektromagnetiske systemet (basert på ohm og volt ), var det ofte et ønske om å beholde en spesiell enhet for varmemengde, som er basert på den spesifikke varmekapasiteten til vann. Vann spilte en avgjørende rolle i beslutningen i favør av CGS-systemet og mot et system med meter i stedet for centimeter som baseenheten av lengde , fordi dens tetthet i baseenhetene er således tilnærmet en. Rundt 1900 var det opprinnelig uklart hva navnet og den eksakte definisjonen av en slik enhet ville være, spesielt spørsmålet om det skulle stamme fra en fast numerisk verdi fra joule eller erg eller definert av sin egen målespesifikasjon.

Senere standardiseringer av kalorier tok alltid dette gram-kalorien som grunnlag og definerte en fast numerisk verdi for konvertering fra andre enheter; målebaserte definisjoner har også eksistert. Ensartet bruk opphørte å eksistere før kalorien i økende grad ble erstattet av joule.

Brukes som næringsinformasjon

Spesielt er den fysiologiske brennverdien av mat ofte gitt i kilokalorier i tillegg til kilojoule; Fra 1990 til slutten av 2009, den EU-direktiv om ernæringsmerking fastsatt informasjon i både kJ og kcal. På den annen side, i EUs økonomi og folkehelse, må SI-enhetene alltid brukes; de må fremheves i forhold til andre enheter som er spesifisert i tillegg. Spesielt må en setning i kcal ikke settes med større skrift.

Siden 1. januar 2010 må brennverdien til en mat i EU standardiseres i kJ relatert til en viss mengde - f.eks. B. i kJ / 100 g - tilleggsspesifikasjonen av brennverdien i kcal er tillatt i ubegrenset periode. En frist for å avskaffe tilleggsbruk av kcal som en enhet i varebevegelse med mat ble opprinnelig satt i begynnelsen av 1990 og forlenget deretter til begynnelsen av 2000; den siste utvidelsen til slutten av 2009 og fullstendig avskaffelse av fristen er berettiget av handelshindringer når de eksporteres til tredjeland. Fra begynnelsen av 1978 (slutten av overgangsperioden til forgjengerdirektivet) til slutten av september 1981 (ikrafttredelsen av det forrige direktivet) var bruk av kalorier forbudt i EU.

I daglig tale blir ernæringsinformasjon i kilokalorier ofte feil referert til som "kalorier". I USA er begrepet kalori for kilokalorier også offisielt tillatt i ernæringsinformasjon .

Den anbefalte dagpenningen for voksne varierer avhengig av kjønn og alder. I gjennomsnitt er det rundt 8–13 MJ (2–3 Mcal / 2000–3000 kilokalorier), slik Carl von Voit allerede hadde beregnet i andre halvdel av 1800-tallet, mens aktive høytytende idrettsutøvere lett kan trenge dobbelt så mye .

Den østerrikske tungarbeidsforordningen definerer blant annet tungt fysisk arbeid. så hvis minst 8374 kilojoules (2000 kilokalorier) forbrukes av menn og minst 5862 kilojouler (1400 kilokalorier) forbrukes av kvinner i løpet av en åtte timers arbeidsperiode ( § 1  ( 1) (4) Forordning om tungt arbeidskraft).

weblenker

Wiktionary: calorie  - forklaringer på betydninger, ordets opprinnelse, synonymer, oversettelser

Individuelle bevis

  1. ^ Oppløsning 3 av 9. CGPM. Tredobbelt vannpunkt; termodynamisk skala med et enkelt fast punkt; enhet av mengde varme (joule). Bureau International des Poids et Mesures , 1948, åpnet 15. april 2021 .
  2. ↑ DIN 1301–3 enheter - Del 3: Konvertering av ikke-SI-enheter. Februar 2018
  3. ↑ Duden. I: duden.de. Hentet 12. august 2016 .
  4. ↑ Gjennomsnittlig, molar varmekapasitet , ChemgaPedia
  5. ^ A b History of the Calorie in Nutrition , American Society for Nutrition
  6. ↑ a b c Adoption of Joules as Units of Energy , Food and Agriculture Organization of the United Nations
  7. ↑ Kalori , størrelser. Com
  8. ^ Realisering av SI-enheter , Kaye og Laby Online
  9. ^ Elektroingeniørhåndbok elektrisk kraft , Harold Pender, William A. Del Mar, 1949
  10. ↑ Peter Kurzweil: Das Vieweg Einheit-Lexikon, Vieweg: Braunschweig 1999, s.67
  11. ↑ Rådets direktiv 75/106 / EØF av 19. desember 1974 om tilnærming av medlemslandenes lover om fylling av visse væsker i volum i ferdigpakninger (PDF)
  12. ^ Første rapport fra Committee for the Selection and Nomenclature of Dynamical and Electrical Units , i: Report of the Forty-Third Meeting of the British Association for the Advancement of Science ; Holdt i Bradford i september 1873; London 1874, s. 222
  13. ↑ Eksperimenter for forbedring av konstruksjonen av praktiske standarder for elektriske målinger, rapport fra komiteen, vedlegg om definisjonen av enheten for varme , i: Rapport fra det syttiannemøte i British Association for the Advancement of Science ; Helt i Belfast i september 1902, London 1903, side 55
  14. ^ Twenty-Third Report - Liverpool, 1896 , i: Reports of the Electric Standards Committee of the British Association, Cambridge 1913, s. 539
  15. ↑ Direktiv 90/496 / EØF av 24. september 1990 om ernæringsmerking av matvarer (PDF)
  16. ↑ a b Rådsdirektiv 80/181 / EØF av 20. desember 1979 om tilnærming av medlemslandenes lover om enheter i metrologi og om opphevelse av direktiv 71/354 / EØF (PDF)
  17. ↑ Direktiv 89/617 / EØF (PDF) fra Rådet 27. november 1989 om endring av direktiv 80/181 / EØF om harmonisering av lovgivningen i medlemsstatene om metrologiske enheter
  18. ↑ Europaparlaments- og rådsdirektiv 99/103 / EF (PDF) av 24. januar 2000 om endring av direktiv 80/181 / EØF om harmonisering av lovgivningen i medlemslandene om enheter i metrologi
  19. ↑ europaparlaments- og rådsdirektiv 2009/3 / EF (PDF) av 11. mars 2009 om endring av rådets direktiv 80/181 / EØF om tilnærming av medlemslandenes lover om enheter i metrologi
  20. ↑ Direktiv 71/354 / EØF (PDF) fra Rådet av 18. oktober 1971 om tilnærming av medlemslandenes lover om enheter i metrologi
  21. ↑ ellviva.de: Kaloriforbruk og god søvn