Физикийн асуудалд ихэвчлэн янз бүрийн процессын энергийн утгыг калори хэлбэрээр өгдөг. Гэсэн хэдий ч олон улсын хэмжилтийн системд (SI) энэ физик хэмжигдэхүүнийг хүлээн зөвшөөрсөн нэгж нь жоуль юм. Өгүүлэлд бид килокалориг жоуль болгон хувиргах асуудлыг нарийвчлан авч үзэх болно.
Утга нь юу гэсэн үг вэ?
"Илчлэг" гэдэг ойлголттой яг таарах хэрэгтэй. Дараа нь килокалориг хэрхэн жоуль болгох вэ гэсэн асуултыг авч үзье.
Үүнийг 1824 онд Францын эрдэмтэн Николас Клемент физикт нэвтрүүлсэн. 19-р зууны төгсгөл, 20-р зууны эхний хагаст калори нь эрчим хүчний үйл явцыг тооцоолоход ихэвчлэн ашиглагддаг. Үүнийг нэгжийн техникийн системд энергийн хэмжүүр болгон ашигласан.
Утгыг бага калори гэж нэрлэдэг. Энэ нь 1 грамм усыг Цельсийн 1 градусаар халаахад шаардагдах энергийг (дулаан) илэрхийлдэг.
Мөн их хэмжээний илчлэг байдаг. Үүний утга нь аль хэдийн 1 кг усыг 1 градусаар халаахад шаардагдах энергитэй тэнцүү юм. Хэмжилтийн нэгжийн угтварыг харгалзан их хэмжээний илчлэгийг 1 ккал гэж тэмдэглэнэ=1000 кал.
Жоульд 1 килокалори гэж юу вэ?
Энэ асуулт олон хүнд энгийн мэт санагдах болно. Үнэн хэрэгтээ, үүний тулд та 1 кг ус авч, 1 oС-аар халааж, энэ процесст хэр их дулаан дамжуулсныг хэмжих хэрэгтэй. Асуудал нь усны дулаан багтаамж нь түүний температураас хамаардаг.
Хэрэв та хүснэгтийн өгөгдлийг харвал 0 oC-аас 100 oC хүртэлх температурын хязгаарт хэрхэн байгааг ажиглаж болно., дулааны багтаамж H 2O 4174 кЖ/кг-аас 4220 кЖ/кг болж өөрчлөгдөнө. Тэгээд ч эхлээд буурч, 30-40 oC хэмд хамгийн багадаа хүрч, буцлах цэг хүртэл дахин нэмэгддэг.
Энэ хүнд байдлаас гарах гарц олдлоо. Эрдэмтэд системээс гадуурх эрчим хүчний нэгжийг усны тодорхой температурт холбосон. Хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг хоёр температур нь 15 oC ба 20 oC.
Эхний тохиолдолд бид стандарт калорийн тухай ярьж байна, энэ нь 4, 1868 J. Хоёр дахь тохиолдолд, энэ нь термохимийн калорийн тухай юм, энэ нь стандарт нэгээс арай бага, тэнцүү байна. 4, 184 J. Эдгээр утгууд нь бие биенээсээ ердөө 0.07%-иар ялгаатай байна.
Физикийн бодлого бодохдоо өгөгдсөн утгуудаас том буюу 1 кал=4.1868 Ж утгыг ашиглахыг зөвлөж байна, учир нь энэ утга нь дэлхийн өндөр хөгжилтэй олон оронд хүлээн зөвшөөрөгдсөн стандарт юм.
Үүний дагуу жоуль дахь 1 килокалори нь 4186.8 Дж буюу 4.1868 кЖ-тэй тэнцэнэ.
Энэ мэдлэг хаана чухал вэ?
Дээр дурьдсанчлан калори нь тийм биш юмшинжлэх ухаанд ашигладаг. Тэнд энерги хэмжихийн тулд жоуль ашиглахыг зөвлөж байна.
Гэсэн хэдий ч хүнсний бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхдээ тэдгээрийн агуулагдах эрчим хүчний үнэ цэнийг килокалориор шошгон дээр тавьдаг. Дүрмээр бол эдгээр утгыг киложоуль дахь харгалзах тоогоор давхардуулдаг. Гэсэн хэдий ч орчин үеийн олон хоолны дэглэм нь калорийн системийг ашиглахад суурилдаг.
Хүний идэж буй хүнсний энергийн үнэ цэнийг мэдэх нь яагаад чухал вэ? Учир нь илчлэгийн хэрэглээ болон хоол хүнсэнд хэрэглэх хэмжээ хоёрын ялгаа нь жин нэмэгдэх эсэхийг тодорхойлдог.
Өөх тос нь уураг, нүүрс уснаас 2.25 дахин их энерги агуулдаг гэдгийг амьдралынхаа туршид ийм асуулттай тулгарсан хүн бүр мэддэг. Нэмж дурдахад, "хоосон калори" гэх мэт зүйл байдаг бөгөөд энэ нь бүтээгдэхүүний хор хөнөөлийг илэрхийлдэг (тэд бие махбодийг эрчим хүчээр хангадаг боловч шим тэжээл, витамин агуулдаггүй). Хоосон илчлэг ихтэй хүнсний гол жишээ бол согтууруулах ундаа юм.
Асуудлыг шийдвэрлэх жишээ
Клокалориг жоуль болгон хувиргах энгийн бодлогыг шийдье. Нэг хүн дэлгүүрээс 2 кг мах авлаа гэж бодъё. Энэ бүтээгдэхүүн нь 1250 ккал/кг агуулдаг гэдгийг мэддэг. Та харгалзах утгыг joule-ээр олох хэрэгтэй.
Махны масс 2 кг тул калорийн агууламж нь 2 [кг]1250 [ккал/кг]=2500 ккал болно. 1 ккал=4186.8 Ж гэдгийг мэдсэнээр бид пропорцийг ашиглана. Бид авна: 25004186, 8=10467000 J эсвэл 10, 467 MJ.
