Shpesh në problemet në fizikë, vlerat e energjisë për procese të ndryshme jepen në kalori. Megjithatë, në sistemin ndërkombëtar të matjeve (SI), njësia e pranuar për këtë sasi fizike është xhauli. Në artikull, ne do të shqyrtojmë në detaje çështjen e shndërrimit të kilocalorive në joule.
Çfarë do të thotë vlera?
Është e nevojshme të merremi me vetë konceptin e "kalorive". Dhe pastaj vazhdoni të shqyrtoni pyetjen se si të konvertohen kilocaloritë në xhaul.
U fut në fizikë në 1824 nga shkencëtari francez Nicolas Clement. Në fund të shekullit të 19-të dhe në gjysmën e parë të shekullit të 20-të, kaloria përdorej shpesh për të matur proceset e energjisë. Është përdorur si matës i energjisë në Sistemin Teknik të Njësive.
Vlera quhet kalori e vogël. Ai përfaqëson energjinë (nxehtësinë) që duhet të transferohet në 1 gram ujë për ta ngrohur atë me 1 gradë Celsius.
Ka gjithashtu një kalori të madhe. Vlera e tij është e barabartë me energjinë e nevojshme për të ngrohur 1 shkallë tashmë 1 kilogram ujë. Duke marrë parasysh prefikset për njësitë matëse, një kalori e madhe regjistrohet si 1 kcal=1000 kalori.
Çfarë është 1 kilocalori në xhaul?
Kjo pyetje do të duket e thjeshtë për shumë njerëz. Në të vërtetë, për këtë ju duhet të merrni 1 kg ujë, ta ngrohni me 1 oC dhe të matni sa nxehtësi u transferua gjatë këtij procesi. Problemi është se kapaciteti i nxehtësisë së ujit varet nga temperatura e tij.
Nëse shikoni të dhënat tabelare, mund të vëzhgoni se si, në intervalin e temperaturës nga 0 oC deri në 100 oC, kapaciteti i nxehtësisë H 2O ndryshon nga 4174 kJ/kg në 4220 kJ/kg. Për më tepër, fillimisht zvogëlohet, duke arritur një minimum në 30-40 oC, dhe pastaj përsëri rritet deri në pikën e vlimit.
U gjet rruga për të dalë nga kjo situatë e vështirë. Shkencëtarët kanë lidhur një njësi energjie jashtë sistemit me një temperaturë specifike uji. Dy temperaturat më të përdorura janë 15 oC dhe 20 oC.
Në rastin e parë, bëhet fjalë për një kalori standarde, është 4, 1868 J. Në rastin e dytë, bëhet fjalë për një kalori termokimike, është pak më e vogël se ajo standarde dhe është e barabartë me 4, 184 J. Këto vlera ndryshojnë nga njëra-tjetra vetëm me 0,07%.
Gjatë zgjidhjes së problemeve në fizikë, rekomandohet përdorimi më i madh nga vlerat e dhëna, pra 1 cal=4,1868 J, pasi kjo vlerë është standarde, e njohur në shumë vende të zhvilluara të botës.
Sipas kësaj, 1 kilocalori në xhaul do të jetë e barabartë me 4186,8 J ose 4,1868 kJ.
Ku është e rëndësishme kjo njohuri?
Siç u përmend më lart, një kalori nuk ështëpërdoret në shkencë. Atje rekomandohet përdorimi i xhaulit për të matur energjinë.
Megjithatë, në prodhimin e produkteve ushqimore, vlera energjetike e përmbajtjes së tyre aplikohet në etiketa në kilokalori. Si rregull, këto vlera dyfishohen nga shifrat përkatëse në kiloxhaul. Megjithatë, shumë dieta moderne bazohen në përdorimin e një sistemi kalori.
Pse është e rëndësishme të dimë vlerën energjetike të ushqimeve që një person ha? Sepse diferenca midis konsumit të kalorive dhe marrjes së tyre në formën e ushqimit përcakton nëse pesha do të rritet apo jo.
Të gjithë ata që janë përballur me këtë pyetje në jetën e tyre e dinë se yndyrat përmbajnë 2.25 herë më shumë energji për njësi të masës sesa proteinat dhe karbohidratet. Përveç kësaj, ekziston një gjë e tillë si "kalori boshe", që i referohet dëmtimit të produkteve (ato furnizojnë trupin me energji, por nuk përmbajnë lëndë ushqyese dhe vitamina). Pijet alkoolike janë një shembull kryesor i ushqimeve të pasura me kalori boshe.
Shembull i zgjidhjes së problemit
Le të zgjidhim një problem të thjeshtë të shndërrimit të kilokalorive në xhaul. Le të themi se një person bleu 2 kg mish në një dyqan. Ai e di që ky produkt përmban 1250 kcal/kg. Ju duhet të gjeni vlerën përkatëse në joule.
Meqenëse masa e mishit është 2 kg, atëherë përmbajtja e tij kalorike është 2 [kg]1250 [kcal/kg]=2500 kcal. Duke ditur se 1 kcal=4186.8 J, ne do të përdorim proporcionin. Ne marrim: 25004186, 8=10467000 J ose 10, 467 MJ.
