Θερμίδες σε Joule

Η θερμίδα ορίστηκε τον 19ο αιώνα ως η θερμότητα που απαιτείται για να ανέβει κατά έναν βαθμό Κελσίου η θερμοκρασία ενός γραμμαρίου νερού. Επειδή αυτή η ποσότητα αλλάζει ελαφρά ανάλογα με την αρχική θερμοκρασία του νερού, προέκυψαν διάφορες εκδοχές: η θερμίδα των 15 °C με περίπου 4,1855 J, η διεθνής θερμίδα πινάκων των 4,1868 J που χρησιμοποιείται στη μηχανική ατμού και η θερμοχημική θερμίδα των ακριβώς 4,184 J. Η χημεία και η διατροφή καθιέρωσαν την τελευταία, και την ίδια χρησιμοποιεί αυτός ο μετατροπέας.

Το τζάουλ είναι η μονάδα ενέργειας του SI: το έργο μιας δύναμης ενός νιούτον σε απόσταση ενός μέτρου ή ενός βατ για ένα δευτερόλεπτο. Για να σηκώσετε ένα μήλο 102 g κατά ένα μέτρο χρειάζεστε περίπου 1 J, άρα μία θερμίδα αντιστοιχεί περίπου στην ενέργεια για να σηκωθεί το μήλο τέσσερα μέτρα.

Στο εργαστήριο, η θερμότητα υπολογίζεται συχνά ως q = m × c × ΔT. Με την ειδική θερμότητα του νερού 1 cal/(g·°C), ή 4,184 J/(g·°C), η θέρμανση 250 g νερού από 20 °C στους 100 °C απαιτεί 250 × 80 = 20.000 cal, δηλαδή 83.680 J ή 83,7 kJ. Αν κάνετε πρώτα τις πράξεις σε θερμίδες και μετατρέψετε στο τέλος, αποφεύγετε τη στρογγυλοποίηση σε κάθε βήμα.

Παλαιότερα εγχειρίδια και ορισμένοι πίνακες αναφοράς δίνουν ακόμη τις θερμότητες αντίδρασης και καύσης σε kcal/mol. Πολλαπλασιάστε επί 4,184 για να βρείτε kJ/mol, τη μονάδα των σύγχρονων δεδομένων: τα 57,8 kcal/mol για τον σχηματισμό υδρατμών από υδρογόνο και οξυγόνο γίνονται 241,8 kJ/mol.

Μια θερμίδα τροφίμων (Calorie) ισούται με 1.000 από αυτές τις θερμίδες. Ένα σνακ 100 Calorie περιέχει επομένως 418.400 J, όχι 418,4. Αν το αποτέλεσμα φαίνεται χίλιες φορές μικρότερο για κάτι φαγώσιμο, ξεκινήσατε από χιλιοθερμίδες· χρησιμοποιήστε τότε το kcal σε kJ. Η ηλεκτρική ενέργεια δίνεται συνήθως σε κιλοβατώρες, τις οποίες μετατρέπει το kWh σε τζάουλ.