Energia și unitățile sale
Energie Capacitatea de a lucra. este capacitatea de a lucra. Puteți înțelege ce înseamnă acest lucru gândindu-vă la voi înșivă când vă simțiți „energic”. Vă simțiți gata să mergeți ”pentru a sări în sus și a face ceva. Când ai multă energie, poți efectua multă muncă. În schimb, dacă nu te simți energic, ai foarte puține dorințe de a face mult din orice. Această descriere nu se aplică numai dvs., ci și tuturor proceselor fizice și chimice. Cantitatea de muncă care poate fi făcută este legată de cantitatea de energie disponibilă pentru ao face.
Energia poate fi transferată de la un obiect la altul dacă obiectele au temperaturi diferite. Transferul de energie datorat diferențelor de temperatură se numește căldură Transferul de energie dintr-o parte a universului în alta datorită diferențelor de temperatură. . De exemplu, dacă țineți un cub de gheață în mână, cubul de gheață se topește încet, deoarece energia sub formă de căldură este transferată din mâna dvs. pe gheață. Pe măsură ce mâna ta pierde energie, începe să se simtă rece.
Datorită corelațiilor lor, energia, munca și căldura au aceleași unități. Unitatea SI de energie, muncă și căldură este joul Unitatea SI de energie, muncă și căldură. (J). Un joule este o cantitate mică de energie. De exemplu, este nevoie de aproximativ 4 J pentru a încălzi 1 mL de H20 cu 1B ° C. Multe procese au loc cu schimbări de energie în mii de jouli, deci kilojul (kJ) este, de asemenea, obișnuit.
O altă unitate de energie, utilizată pe scară largă în profesiile din sănătate și în viața de zi cu zi, este caloria O unitate de energie utilizată pe scară largă în profesiile din sănătate și în viața de zi cu zi. (cal). Caloria a fost inițial definită ca cantitatea de energie necesară pentru a încălzi 1 g de H 2O cu 1 ° C, dar în timpurile moderne, caloria este legată direct de joule, după cum urmează:
Putem folosi această relație pentru a converti cantități de energie, muncă sau căldură de la o unitate la alta.
Caloria este utilizată în nutriție pentru a exprima conținutul energetic al alimentelor. Cu toate acestea, deoarece o calorie este o cantitate destul de mică, energiile nutriționale sunt de obicei exprimate în kilocalorii (kcal), numite și Calorii (cu majuscule; Cal). De exemplu, o bomboană poate furniza 120 Cal (calorii nutriționale) de energie, care este egală cu 120.000 cal. Figura 7.1 „Energie nutrițională” prezintă un exemplu. Proteinele și carbohidrații furnizează 4 kcal/g, în timp ce grăsimile furnizează 9 kcal/g.
Figura 7.1 Energie nutrițională
Valorile energetice ale alimentelor sunt raportate în kilocalorii, numite și Calorii.
Deși joule-ul este unitatea SI adecvată pentru energie, vom folosi caloria sau kilocaloria (sau Caloria) în acest capitol, deoarece acestea sunt utilizate pe scară largă de către profesioniștii din domeniul sănătății.
Exemplul 1
Conținutul energetic al unei singure porții de pâine este de 70,0 cal. Care este conținutul de energie în calorii? În jouli?