Chimie introductivă a energiei
Energie: este abilitatea de a lucra. Gândește-te: atunci când ai multă energie, poți face multă muncă; dar dacă nu ai energie, nu vrei să faci multă muncă. Lucrarea (w) în sine este definită ca o forță (F) care operează pe o distanță (Δ x):
În SI, forța are unități de newtoni (N), în timp ce distanța are unități de metri. Prin urmare, munca are unități de N · m. Această unitate compusă este redefinită ca un joule (J):
1 joule = 1 newton · metru
1 J = 1 N · m
Deoarece energia este capacitatea de a lucra, energia este măsurată și în jouli. Aceasta este unitatea primară de energie pe care o vom folosi aici.
Cât costă 1 J? Este suficient să se încălzească aproximativ o pătrime dintr-un gram de apă cu 1 ° C. Este nevoie de aproximativ 12.000 J pentru a încălzi o ceașcă de cafea de la temperatura camerei la 50 ° C. Deci un joule nu înseamnă multă energie. Nu va fi neobișnuit să măsurați energiile în mii de jouli, deci kilojul (kJ) este o unitate comună de energie, cu 1 kJ egal cu 1.000 J.
O unitate de energie mai veche - dar încă obișnuită - este caloria. Caloria (cal) a fost inițial definită în termeni de încălzire a unei cantități date de apă. Definiția modernă a caloriilor o echivalează cu jouli:
Un domeniu în care se folosește caloria este în nutriție. Conținutul energetic al alimentelor este adesea exprimat în calorii. Cu toate acestea, unitatea de calorii folosită pentru alimente este de fapt kilocaloria (kcal). Majoritatea alimentelor indică acest lucru prin scrierea cuvântului cu majuscule C - Calorii. Figura 7.1 „Calorii pe etichetele alimentelor” prezintă un exemplu. Deci, fiți atenți la numărarea caloriilor atunci când mâncați!
Figura 7.1 Calorii pe etichetele alimentelor
Această etichetă exprimă conținutul de energie al alimentelor, dar în calorii (care sunt de fapt kilocalorii).
Sursa: „FDA Nutrition Facts Label 2014 ′ ′ de U.S. Food and Drug Administration este în domeniul public.
Exemplul 1
Eticheta din Figura 7.1 „Calorii pe etichetele alimentelor” indică faptul că porția are 38 Cal. Câți jouli este acesta?