カロリーをジュールに換算

カロリーは19世紀に、水1グラムの温度を摂氏1度上げるのに必要な熱量として定義されました。この熱量は水の初期温度によってわずかに変わるため、いくつかの種類が生まれました。約4.1855 Jの15 °Cカロリー、蒸気工学で使われる4.1868 Jの国際表カロリー、そして正確に4.184 Jの熱化学カロリーです。化学や栄養学では最後の熱化学カロリーが標準となっており、この変換ツールでも同じ値を使っています。

ジュールはエネルギーのSI単位で、1ニュートンの力が1メートルの間にする仕事、または1ワットの電力を1秒間使ったときのエネルギーに相当します。102 gのリンゴを1メートル持ち上げるのに約1 Jかかるので、1カロリーはそのリンゴを約4メートル持ち上げるエネルギーにあたります。

実験室では、熱量はよく q = m × c × ΔT で計算します。水の比熱は1 cal/(g·°C)、つまり4.184 J/(g·°C)なので、250 gの水を20 °Cから100 °Cまで温めるには 250 × 80 = 20,000 cal、すなわち83,680 J(83.7 kJ)が必要です。先にカロリーのまま計算し、最後に変換すれば、途中の段階ごとの丸め誤差を避けられます。

古い教科書や一部の参照表では、反応熱や燃焼熱が今でもkcal/molで示されています。4.184を掛けると、現在のデータで使われるkJ/molになります。水素と酸素から水蒸気が生成するときの57.8 kcal/molは、241.8 kJ/molになります。

食品表示の「Calorie」(大文字のC)は、ここでのカロリーの1,000倍です。そのため100 kcalのお菓子は418.4 Jではなく418,400 Jになります。食べ物なのに結果が1,000分の1ほど小さいと感じたら、キロカロリーから始めている可能性があるので、代わりにkcalをkJに変換を使ってください。電力量は通常キロワット時で表されますが、これはkWhをジュールに変換で換算できます。