卡路里
卡路里(英語:calorie,cal)簡稱卡,是物理學能量單位,其名称来自过时的热质说(caloric theory)。因为历史原因,卡路里有两种定义:
- 在物理学和化学领域,其定義為將1克水在1大氣壓(101.325kPa)下提升1攝氏度所需要的熱量,又称“小卡”。一小卡等于4.184焦耳。
- 在食物熱量和营养学领域,其定義為將1千克水在1大氣壓下提升1攝氏度所需要的熱量,又称千卡(kcal)、大卡(Cal)。一大卡等于1000小卡,4.184千焦。
在学术界有多种尝试来区分两种卡路里,譬如用不同的缩写,cal 和 Cal,但都没有被广泛采纳。
物理学定義
由於科學家發現水在不同溫度下的比熱容不同,所以衍生了以下不同的定義:
名称 | 符号 | 换算 | 注释 |
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热化学卡路里 | calth | ≡ J 4.184 ≈ 964 BTU 0.003 ≈ ×10−6 kWh 1.163 ≈ ×1019 eV 2.611 | 正好等于4.184焦耳的能量。[1][2][3] |
4℃卡路里 | cal4 | ≈ 4.204 J ≈ 985 BTU 0.003 ≈ 1.168×10−6千瓦·小時 ≈ 2.624×1019電子伏 | 能够将1克无气体水在标准大气压下从3.5℃加热到4.5℃所需要的能量。 |
15℃卡路里 | cal15 | ≈ 4.1855 J ≈ 9671 BTU 0.003 ≈ 1.1626×10−6千瓦·小時 ≈ 2.6124×1019電子伏 | 能够将1克无气体水在标准大气压下从14.5℃加热到15.5℃所需要的能量。此数据的实验值为4.1852焦耳到4.1858焦耳,國際度量衡委員會在1950年公布了平均实验值为4.1855焦耳并注释了误差±0.0005焦耳。[1] |
20℃卡路里 | cal20 | ≈ 4.182 J ≈ 964 BTU 0.003 ≈ 1.162×10−6千瓦·小時 ≈ 2.610×1019電子伏 | 能够将1克无气体水在标准大气压下从19.5℃加热到20.5℃所需要的能量。 |
平均卡路里 | calmean | ≈ 4.190 J ≈ 971 BTU 0.003 ≈ 1.164×10−6千瓦·小時 ≈ 2.615×1019電子伏 | 能够将1克无气体水在标准大气压下从0℃加热到100℃所需要的1⁄100的能量。 |
国际蒸汽表卡路里(1929) | ≈ 4.1868 J ≈ 9683 BTU 0.003 ≈ 1.1630×10−6千瓦·小時 ≈ 2.6132×1019電子伏 | 1⁄860瓦时正好等于180⁄43焦耳。[注释 1] | |
国际蒸汽表卡路里(1956) | calIT | ≡ 4.1868 J ≈ 9683 BTU 0.003 ≈ 1.1630×10−6千瓦·小時 ≈ 2.6132×1019電子伏 | 1.163毫瓦时正好等于4.1868焦耳。本定义在Fifth International Conference on Properties of Steam(伦敦,1956年7月)中采用。[1] |
食物热量及营养学應用
在欧洲,食物热量同时标注千卡和千焦耳。在美国和加拿大,只标注卡路里(大卡)。在中国大陆,一般只标注千焦耳。在香港、新加坡等地用千卡标注。譬如同样的东西,在欧洲会是“Energy: 485 kJ /117 kcal”,在北美是“Calories: 117”,在香港是“Energy: 117 kcal”,而在中国是“能量:485千焦”。
營養學建議,以基礎代謝率 (BMR)算,一般成年人一日吸收的熱量在1800至2400大卡,大約相當於7500到10000千焦耳,太多或太少都不健康。[5]
一克蛋白質、醣類可產生4大卡的热量,一公克的脂質可產生9大卡。