Caloria

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La caloria, o piccola caloria, simbolo cal, è un'unità di misura dell'energia, introdotta da un ambito detto termodinamico. Viene comunemente definita come l'energia necessaria per innalzare da 14,5 a 15,5 °C la temperatura di 1 g di acqua distillata posta a livello del mare (pressione di 1 atm). Esistono altre definizioni, ciascuna usata in determinati ambiti scientifici o ingegneristici. Per la spiegazione far riferimento al paragrafo "Varianti".

In biologia e in nutrizione la grande caloria o caloria alimentare, simbolo Cal o, più correttamente kcal, equivalente a 103 piccole calorie, è l'energia necessaria per innalzare di 1 °C la temperatura di un kg di acqua distillata posta a livello del mare ed è usata per indicare l'apporto energetico medio di un alimento in combinazione con l'unità di massa g o hg.

La determinazione dell'apporto calorico fu fatta inizialmente per lo zucchero più semplice, cioè il glucosio, l'alimento di più facile assimilazione.

Tenendo conto che 1 g di carboidrati sviluppa ca. 3,8 kcal, 1 g di proteine ca. 3,1 kcal e 1 g di lipidi ca. 9,3 kcal, di ogni alimento si può determinare l'apporto energetico medio sulla base dei componenti detti. Sulla confezione di quasi tutti gli alimenti è indicato l'apporto calorico medio, espresso in Cal/100 g, tipicamente. Sebbene il valore energetico d'un alimento e il consumo di energia nell'attività fisica vengano ancora indicati in Cal (o kcal), il Sistema internazionale di unità di misura adotta il Joule (simbolo J) e il multiplo kilojoule (simbolo kJ), ove: 1 kJ = 103 J

Conversione

1 J = 0,2388459 cal

1 cal = 4,1867999409 J

Con un apporto di 9 kcal/g, il grasso è il macronutriente più denso di energia: 1 g di proteine contiene 4 kcal.

Storia[modifica | modifica sorgente]

James Prescott Joule definì il concetto di caloria nel 1850, in base a un esperimento chiamato "mulinello di Joule". Il dispositivo sperimentale consisteva in un recipiente contenente 1 kg d'acqua posta alla temperatura di 14,5 °C, in esso era immerso un oggetto costituito da "palette" fissate a un "albero" girevole. Attorno all'albero erano avvolti due fili passanti ciascuno per una carrucola e a ciascuna estremità vi era una massa. Le masse, scendendo per forza di gravità, facevano ruotare mediante il filo albero e palette, che, muovendo l'acqua la riscaldavano.

In base a questo esperimento Joule definì la caloria (grande caloria, kcal) come la quantità di lavoro necessaria per far innalzare la temperatura di 1 kg di acqua di 1 °C, da 14,5 °C a 15,5 °C.

Varianti[modifica | modifica sorgente]

Il lavoro necessario per aumentare la temperatura di 1 g di acqua di 1 °C (così come la definì lo stesso Joule) dipende dalla temperatura iniziale della stessa ed è difficile da misurare. Pertanto esistono diverse definizioni di caloria[1][2]:

  • Caloria (termochimica): 1 calth = 4,1868 J.
  • Caloria (15 °C): la caloria definita da joule. 1 cal15 = 4,1855 J = 3,968×10-3 Btu.
  • Caloria (internazionale): definita nell'International Steam Table del 1929 prima come (1/860) W·h, approx uguale a 4,1868 J e ridefinita nell'International Steam Table del 1956 come 4,1868 J esatti[3]. 1 calIT = 1,163 mW·h = 4,1868 J.

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ International Standard ISO 31-4: Quantities and units – Part 4: Heat. Annex B (informative): Other units given for information, especially regarding the conversion factor. International Organization for Standardization, 1992.
  2. ^ Silvio Gori, Manuale IUPAC. Tavole di conversione per le unità di misura in Grandezze fisiche, Unità di misura e Simboli in Chimica Fisica, Università di Torino.
  3. ^ (EN) Sizes of things and the units used to describe them: calorie.

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]