Calorie est une unité de mesure utilisée pour représenter l'énergie sous forme de chaleur (énergie thermique), mais elle ne fait pas partie de la Système international d'unités (SI). L'unité SI de mesure de la chaleur est le Joule (J).
Depuis 1948, le calorie est défini comme la quantité d'énergie nécessaire pour élever la température de 1 gramme d'eau de 14,5 OC pour 15,5 OÇ. Cette même définition est valable si l'on se réfère à l'élévation de 1 OC à la température de 1 kg d'eau.
Tel que calorie ce n'est pas l'unité de mesure thermique officielle, il faut savoir la relier à l'unité Joule. On sait que 1 calorie équivaut à 4,1868 J. Si nous utilisons la variation des unités, telles que Kcal, le rapport est exactement le même, c'est-à-dire que 1 Kcal équivaut à 4,18 KJ.
Production d'énergie à partir des aliments
La production d'énergie dans le corps humain à partir des aliments a lieu à l'intérieur des cellules, plus précisément dans l'organite cytoplasmique appelée mitochondrie. L'énergie est produite à partir d'un ou plusieurs des nutriments suivants comme carburant :
Les glucides (tels que le glucose, le saccharose et le lactose);
Protéines (comme la leucine et l'isoleucine);
Lipides (comme les huiles et les graisses).
À l'intérieur des mitochondries, le nutriment agit comme combustible pour une réaction de combustion.
Application de l'unité de calorie
Dans la nourriture
L'unité calorie, au format Kcal, est largement utilisé dans les emballages alimentaires pour montrer au consommateur la quantité d'énergie qui sera produite après avoir ingéré une certaine quantité de nourriture.
Quantité de calories produites à partir de 100 g d'orange
D'après le tableau nutritionnel ci-dessus, si nous mangeons 100 g d'orange, 49 kilocalories (Kcal) seront produites dans notre organisme.
Chimie
L'unité calories ou kilocalories est largement utilisé dans l'étude de thermochimie pour déterminer la quantité de chaleur absorbée (processus endothermique) ou libéré (processus exothermique) lors de toute réaction chimique.
La physique
L'unité calorie ou kilocalorie est largement utilisé dans Thermodynamique pour déterminer la quantité de chaleur impliquée dans les changements d'états physiques, ce qu'on appelle chaleur latente, par example.
Calculs impliquant des calories
1er exemple : On sait que brûler 1 mole de gaz méthane libère une quantité d'énergie égale à Kcal, selon l'équation chimique suivante :
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2 O
H = - 213,01 Kcal/mol
À partir de ces informations, quelle est la quantité de chaleur dégagée lors de la combustion de 80 grammes de méthane ?
Données de l'exercice :
Énergie libérée: -213.01 par mole
Masse de méthane brûlé = 80 g
Énergie libérée par la masse fournie = ?
Pour déterminer la quantité d'énergie libérée par 80 grammes de méthane, nous devons effectuer les étapes suivantes :
Étape 1: déterminer la masse molaire du méthane.
Pour ce faire, il suffit de multiplier la quantité de chaque élément par leurs masses atomiques respectives, puis d'ajouter les résultats.
CH4 = 1.12 + 4.1
CH4 = 12 + 4
CH4 = 16g/mol
Étape 2: assembler une règle de trois avec les données connues.
On sait que 1 mol de méthane brûlé libère 213,01 Kcal et que ce même 1 mol équivaut à 16 grammes. Pour déterminer la quantité d'énergie libérée par la combustion de 80 grammes de méthane, la règle de trois est la suivante :
16 grammes de CH4213,01 Kcal
80 grammes de CH4 X
16.x = 80 213,01
x = 17040,8
16
x = 1065,05 Kcal libéré
2ème exemple : Sachant que l'ingestion de 25 grammes d'un certain snack de maïs industrialisé provoque la production de 117 Kcal d'énergie par les cellules du corps, quelle est la quantité d'énergie qui sera produite si une personne en consomme 200 grammes snack?
Comme l'exercice fournit la quantité d'énergie qui sera produite à partir de 25 grammes de collation, par déterminer la quantité d'énergie qui sera produite à partir de 200 grammes, il suffit d'assembler la règle suivante de Trois:
25 grammes de snacks salés117 Kcal
200 grammes de collations x
25.x = 200 117
x = 23400
25
x = 936 Kcal
Par moi Diogo Lopes Dias
La source: École du Brésil - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-caloria.htm