تبدیل کالری به ژول

کالری در قرن نوزدهم به‌عنوان گرمای لازم برای بالا بردن دمای یک گرم آب به اندازهٔ یک درجهٔ سلسیوس تعریف شد. این مقدار با دمای اولیهٔ آب کمی تغییر می‌کند، برای همین چند نسخه پدید آمد: کالری ۱۵ درجه با حدود 4.1855 J، کالری جدول بین‌المللی با 4.1868 J که در مهندسی بخار به کار می‌رود، و کالری ترموشیمیایی با مقدار دقیق 4.184 J. شیمی و تغذیه از همین نسخهٔ آخر استفاده می‌کنند و این مبدل هم همین را به کار می‌برد.

ژول یکای SI برای انرژی است: کاری که نیرویی برابر یک نیوتن در طول یک متر انجام می‌دهد، یا کار یک وات در یک ثانیه. بالا بردن یک سیب 102 g به اندازهٔ یک متر حدود 1 J انرژی می‌خواهد، بنابراین یک کالری تقریباً انرژی لازم برای بالا بردن همان سیب به اندازهٔ چهار متر است.

در آزمایشگاه، گرما را اغلب با رابطهٔ q = m × c × ΔT حساب می‌کنند. با گرمای ویژهٔ آب برابر 1 cal/(g·°C) یا 4.184 J/(g·°C)، گرم کردن 250 g آب از 20 °C تا 100 °C به 250 × 80 = 20,000 cal نیاز دارد، یعنی 83,680 J یا 83.7 kJ. اگر محاسبه را اول با کالری انجام دهید و در پایان تبدیل کنید، در هر مرحله گرد کردن پیش نمی‌آید.

کتاب‌های درسی قدیمی‌تر و برخی جدول‌های مرجع هنوز گرمای واکنش و سوختن را با kcal/mol می‌نویسند. آن را در 4.184 ضرب کنید تا به kJ/mol برسید، یکایی که داده‌های امروزی به کار می‌برند: عدد 57.8 kcal/mol برای تشکیل بخار آب از هیدروژن و اکسیژن می‌شود 241.8 kJ/mol.

کالری غذایی برابر 1,000 تا از این کالری‌هاست. پس یک میان‌وعدهٔ 100 کالری‌ای برابر 418,400 J است، نه 418.4. اگر نتیجه برای یک خوراکی هزار برابر کوچک به نظر می‌رسد، شما با کیلوکالری شروع کرده‌اید؛ به‌جای آن از kcal به kJ استفاده کنید. انرژی الکتریکی معمولاً به کیلووات‌ساعت بیان می‌شود که kWh به ژول آن را تبدیل می‌کند.