Caloria è un'unità di misura utilizzata per rappresentare l'energia sotto forma di calore (energia termica), ma non fa parte del Sistema internazionale di unità (SI). L'unità di misura del calore nel SI è il Joule (J).
Dal 1948, il caloria è definita come la quantità di energia necessaria per aumentare la temperatura di 1 grammo di acqua di 14,5 ohC per 15,5 oh. Questa stessa definizione vale se ci riferiamo all'elevazione di 1 ohC alla temperatura di 1 kg di acqua.
Ad esempio caloria non è l'unità di misura ufficiale del calore, dobbiamo sapere come metterla in relazione con l'unità Joule. È noto che 1 caloria equivale a 4,1868 J. Se usiamo la variazione delle unità, come Kcal, il rapporto è esattamente lo stesso, cioè 1 Kcal è equivalente a 4,18 KJ.
Produzione di energia dal cibo
La produzione di energia nel corpo umano dal cibo avviene all'interno delle cellule, più precisamente negli organelli citoplasmatici chiamati mitocondri. L'energia viene prodotta da uno o più dei seguenti nutrienti come combustibile:
Carboidrati (come glucosio, saccarosio e lattosio);
proteine (come leucina e isoleucina);
Lipidi (come oli e grassi).
All'interno dei mitocondri, il nutriente funge da combustibile per una reazione di combustione.
Applicazione dell'unità calorica
nel cibo
L'unità caloria, in formato Kcal, trova largo impiego negli imballaggi alimentari per mostrare al consumatore la quantità di energia che verrà prodotta dopo aver ingerito una certa quantità di cibo.
Quantità di calorie prodotte da 100 g di arancia
Secondo la tabella nutrizionale sopra, se mangiamo 100 g di arancia, nel nostro corpo verranno prodotte 49 chilocalorie (Kcal).
Chimica
L'unità calorie o chilocalorie è ampiamente utilizzato nello studio di termochimica per la determinazione della quantità di calore assorbita (processo endotermico) o rilasciato (processo esotermico) durante qualsiasi reazione chimica.
Fisica
L'unità caloria o chilocaloria è ampiamente usato in Termodinamica per determinare la quantità di calore coinvolta nei cambiamenti negli stati fisici, il cosiddetto Calore latente, per esempio.
Calcoli relativi alle calorie
1° esempio: È noto che bruciando 1 mole di gas metano si libera una quantità di energia pari a Kcal, secondo la seguente equazione chimica:
CH4 + 2 O2 → CO2 + 2H2 oh
ΔH = - 213,01 Kcal/mol
Da queste informazioni, qual è la quantità di calore rilasciata quando si bruciano 80 grammi di gas metano?
Dati di esercizio:
Energia rilasciata: -213,01 per mole
Massa di metano bruciato = 80 g
Energia rilasciata dalla massa fornita = ?
Per determinare la quantità di energia rilasciata da 80 grammi di metano, dobbiamo eseguire i seguenti passaggi:
Passo 1: determinare la massa molare del metano.
Per fare ciò, basta moltiplicare la quantità di ciascun elemento per le rispettive masse atomiche e quindi aggiungere i risultati.
CH4 = 1.12 + 4.1
CH4 = 12 + 4
CH4 = 16 g/mol
Passo 2: assemblare una regola del tre con i dati noti.
È noto che 1 mole di metano bruciato rilascia 213,01 Kcal e che questa stessa 1 mole equivale a 16 grammi. Per determinare la quantità di energia rilasciata dalla combustione di 80 grammi di metano, la regola del tre è la seguente:
16 grammi di CH4213,01 Kcal
80 grammi di CH4 X
16.x = 80.213.01
x = 17040,8
16
x = 1065,05 Kcal rilasciate
2° esempio: Sapendo che l'ingestione di 25 grammi di un certo snack di mais industrializzato provoca la produzione di 117 Kcal di energia dalle cellule del corpo, qual è la quantità di energia che verrà prodotta se una persona ne consuma 200 grammi? Merendina?
Poiché l'esercizio fornisce la quantità di energia che verrà prodotta da 25 grammi di snack, per determinare la quantità di energia che verrà prodotta da 200 grammi, basta assemblare la seguente regola di tre:
25 grammi di snack salati117 Kcal
200 grammi di snack x
25.x = 200,117
x = 23400
25
x = 936 Kcal
Di Me. Diogo Lopes Dias
Fonte: Scuola Brasile - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-caloria.htm
