열량

Calorie
710밀리리터(24US floz)의 에너지 드링크 330kcal

칼로리에너지[1][2]단위이다.역사적 이유로 칼로리에 대한 두 가지 주요 정의가 널리 사용되고 있다. 칼로리, 음식 칼로리 또는 킬로그램의 칼로리는 원래 1킬로그램의 온도를 섭씨 1도 올리는 데 필요한 열의 [1][3]양으로 정의되었습니다.작은 칼로리 또는 그램 칼로리는 물 [3][4][5][1]1그램에서 동일한 증가를 일으키기 위해 필요한 열의 양으로 정의되었다.따라서 1칼로리가 크면 1000칼로리가 된다.

영양학식품학에서 칼로리라는 용어와 기호 cal은 거의 항상 큰 단위를 가리킨다.일반적으로 서빙 당 또는 중량 당 식품의 에너지 가치, 권장 식칼로리 섭취량,[6][7] 대사율 등을 나타내기 위해 출판물 및 포장 라벨에 사용됩니다.일부 저자는 [8]혼동을 피하기 위해 Calory와 기호 Cal(대문자 C)을 사용할 것을 권장하지만 [6][7][8]이 규칙은 무시되는 경우가 많다.

물리학과 화학에서 칼로리라는 단어와 그 기호는 보통 작은 단위를 가리킨다; 큰 것을 킬로 칼로리라고 한다.그러나 이 단위는 공식적으로 미터법(SI)의 일부가 아니며 SI 에너지 단위인 줄(Joule)[9]에 의해 많이 대체되었기 때문에 더 [2]이상 사용되지 않는 것으로 간주됩니다.

칼로리와 줄 사이의 정확한 등가성은 수년간 다양했지만, 열화학과 영양학에서는 일반적으로 열화학적 열량 1개가 정확히 4.184J와 같으며, 따라서 1kcal(큰 열량 1개)은 4.184J [10][11]또는 4.184kJ라고 가정한다.

역사

열량이라는 용어는 니콜라스 클레멘트가 1819년부터 [12]1824년까지 실험 열량 측정 강의에서 열 에너지의 단위로 처음 도입했습니다.이것은 "큰"[2][13][14] 칼로리였다.이 용어는 1841년부터 1867년 사이에 프랑스어와 영어 사전에 수록되었다.그것은 라틴어 '열'에서 유래한다.

같은 용어는 피에르 앙투안 파브르(화학자)와 요한 T에 의해 "작은" 단위로 사용되었다.1852년 Silbermann(물리학자).이 단위는 미국의 의사 조셉 하워드 레이먼드가 1894년 고전 교과서 '인간 [15]생리학 설명서'에서 사용한 것입니다.그는 "대형" 단위를 "킬로칼로리"라고 부르자고 제안했지만, 그 용어는 몇 년이 지나서야 통용되었다.

1879년, 마르셀린 버틸로트는 그램 열량과 킬로그램 열량을 구별하여 "[2]칼로리"를 대문자 "C"로 사용할 것을 제안했다.이 방법은 1887년 웨슬리언 대학의 윌버 올린 앳워터 교수가 [2][13]음식의 에너지 함량에 대한 영향력 있는 기사에서 채택했습니다.

작은 칼로리(cal)는 이미 존재하는 에너지 단위인 erg와 함께 [2][14]1896년에 cm-g-s 시스템(cgs)의 단위로 인식되었다. (1864년 클라우시우스가 에곤이라는 이름으로 처음 제안하였고 1882년에 공식적으로 채택되었다.)

이미 1928년에 칼로리의 두 가지 주요 정의에서 발생할 수 있는 혼란과 그것들을 구별하기 위해 대문자를 사용하는 개념이 [16]타당한지에 대한 심각한 불만이 있었다.

소칼로리는 원래 미터법([10]SI)의 일부였지만 1948년[17] 제9차 도량형 총회에서 줄에 [9]찬성하여 공식적으로 폐지되었다.

대체 철자법[citation needed]구식이다.

정의들

"작은" 열량은 일반적으로 물 1그램의 온도를 1°C 증가시키는 데 필요한 에너지 양으로 정의된다(또는 [4][5]물의 녹는점과 끓는점 사이의 간격의 1%의 변화).양은 대기압과 시작 온도에 따라 달라지며, 이러한 매개변수의 다른 선택으로 인해 장치의 정확한 정의가 몇 가지 달라졌습니다.

이름. 기호. 변환 정의 및 주의사항
열화학적 열량 호출하다th § 4.184 J

0 0 . 003964 BTU 1 1.162−6 × 10 kW †h 2 2.61119 × 10 eV

에너지의 양은 정확히 4.184J() 및 1kJ = 0.239kcal.[18][19][20][11] (a)와 같다.
4 °C 칼로리 호출하다4 § 4.204 J

0 0 . 003985 BTU 1 1.168−6 × 10 kW †h 2 2 . 62419 × 10 eV

표준기압에서 3.5~4.5°C의 공기 없는 물 1g을 데우는 데 필요한 에너지의 양. (c)
15 °C 칼로리 호출하다15 § 4.1855 J

0 0.0039671 BTU 1 1.1626−6 × 10 kW h 2.612419 × 10 eV

표준 대기압에서 1그램의 무공기 물을 14.5~15.5°C에서 데우는 데 필요한 에너지 양. (c) 이 칼로리의 실험치는 4.1852~4.1858J이다.1950년 CIPM은 평균 실험값 4.1855J를 발표했으며, 불확실성은 0.[18]0005J였다.
20 °C 칼로리 호출하다20 § 4.182 J

0 0.003964 BTU 1 1.162 × 10−6 kW h 2.61019 × 10 eV

1그램의 공기 없는 물을 표준 대기압에서 19.5 ~ 20.5 °C로 데우는 데 필요한 에너지 양. (c)
평균 열량 호출하다mean § 4.190 J

0 0.003971 BTU 1 1.164−6 × 10 kW h 2.61519 × 10 eV

정의:0 ~ 100 °C의 공기 없는 물을 표준 대기압에서 데우는 데 필요한 에너지 양의 1 µ100. (c)
국제 스팀 테이블 칼로리(1929년) § 4.1868 J

0 0.0039683 BTU 1 1.1630 × 10−6 kW h 2.6132 × 1019 eV

정확히 1⁄860 "국제" 와트 시간 = 180º43 "국제" 로 정의됩니다. (b)
국제 스팀 테이블 칼로리(1956) 호출하다IT § 4.1868 J

0 0 . 0039683 BTU = 1.1630−6 × 10 kW h 2.613219 × 10 eV

1.16 mW hh = 4.16 J로 정확하게 정의됩니다.이 정의는 제5회 증기 특성에 관한 국제 회의에서 채택되었다(런던, 1956년 [18]7월).
(a) Rossini는 물의 열용량 불확실성과 관련된 어려움을 피하기 위해 '열화학 열량'을 4.1833 국제줄로 정의하였다.나중에 4.1840 J로 정확히 [21]재정의되었습니다.
(b) 이 수치는 '국제줄'과 '절대줄'(현대 SI)의 환산계수에 따라 달라진다.국제 평균 옴 및 볼트(1.00049Ω, 1.00034V[22])를 사용할 경우, "국제 줄"은 1.00019J이며, 미국 국제 옴 및 볼트(1.000495Ω, 1.000330V)를 사용할 경우 각각 약 1.000165J이며, 4.18684 4.1864J입니다.
(c) 기준기압101.325 kPa로 할 수 있다.

오래된 문헌에서 가장 일반적인 두 가지 정의는 15°C 열량과 열화학 열량인 것으로 보인다.1948년까지 후자는 4.1833 국제줄로 정의되었다. 현재의 4.184J는 새로운 열화학적 열량이 [19]이전과 동일한 에너지량을 나타내도록 선택되었다.

사용.

영양

영양학적 맥락에서 "대형" 단위는 거의 독점적으로 사용됩니다.정부 [6][7]간행물에서도 일반적으로 소문자 "cal"과 기호 "cal"로 표기되지만 대문자로 된 "Cal" 또는 이름 "kcal"도 사용되며 법률에 의해 강제될 수 있다.대신 법적 또는 과학적 맥락에서 에너지 킬로줄(kJ)의 SI 단위를 사용할 수 있습니다.[23][24]

미국에서는 대부분의 영양학자들이 킬로줄 단위보다 킬로칼로리를 선호하지만, 대부분의 생리학자들은 킬로줄 단위 사용을 선호합니다.대부분의 다른 나라에서 영양학자들은 [25]킬로 칼로리보다 킬로줄레를 선호한다.

유럽연합(EU)의 영양 성분 라벨에 에너지는 킬로줄과 [26]킬로칼로리로 표시된다.미국과 캐나다에서 라벨은 큰 [27]단위를 가리키는 "칼로리"를 사용합니다.중국에서는 [28]킬로줄만 준다.

식량 에너지

이 단위는 식품 에너지, 즉 다양한 종류의 식품을 대사하는 특정 에너지(질량당 에너지)를 표현하기 위해 가장 일반적으로 사용됩니다.예를 들어 지방(지질)은 g당 9kcal/g를 포함하고 탄수화물(당분과 전분)과 단백질은 약 4kcal/g을 [29]포함한다.식품 내 알코올 함량은 [30]7kcal/g입니다."큰" 단위는 "하루 열량"에서와 같이 권장되는 영양 섭취 또는 소비를 나타내기 위해 사용됩니다.

다이어트체중 감소, 유지 또는 증가, 당뇨병이나 비만과 같은 질병을 예방하고 치료하기 위해 정해진 방식으로 음식을 먹는 을 말한다.체중 감량은 열량 감소에 따라 달라지기 때문에 다양한 종류의 칼로리 감소 식단이 일반적으로 효과가 [31]있는 것으로 나타났다.

화학과 물리학

다른 과학적 맥락에서, "칼로리"와 "칼로리"라는 용어는 거의 항상 작은 단위를 가리킨다; "큰" 단위는 일반적으로 "kcal"이라는 기호와 함께 "kcal"이라고 불린다.일반적으로 물질의 몰당 [32]킬로칼로리와 같이 화학 반응이나 상변화로 방출되는 에너지의 양을 나타내는 데 주로 사용된다.또한 생성 엔탈피활성화 [33]장벽의 크기 등 반응 에너지와 관련된 다른 에너지 양을 지정하는 데도 사용됩니다.그러나 점차 SI 단위인 줄(J)과 킬로줄(kJ)과 같은 미터법 배수로 대체되고 있다.

화학에서 계속 사용되는 것은 시약 몰당 킬로칼로리로 표시된 수용액에서 반응에 의해 방출되는 에너지가 시약 농도에 수치적으로 가깝기 때문에 시약 온도 변화(켈빈 또는 섭씨)를 곱한 것입니다.단, 이 추정치는 용액의 부피 열용량을 1 kcal/L/K로 가정하여 순수한 물이라도 정확하지 않다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b c 크리스토퍼 W. 모리스(1992) 과학기술 학술언론사전. 2432쪽. ISBN9780122004001
  2. ^ a b c d e f 앨리슨 마쉬(2020):"칼로리 계산은 어떻게 과학이 되었는가: 칼로리는 음식의 영양 가치와 증기 발생기의 생산량을 정의했다." 2020-12-29일자 IEEE Spectrum 웹사이트의 온라인 기사.2022-01-20에 접속.
  3. ^ a b "Definition of Calorie". Merriam-Webster. August 1, 2017. Retrieved September 4, 2017.
  4. ^ a b "Cambridge Dictionary: calorie". Retrieved November 9, 2019.
  5. ^ a b "Definition of calorie noun from the Oxford Advanced American Dictionary". Retrieved November 9, 2019.
  6. ^ a b c 미국 식품의약국(2019): "메뉴에 있는 칼로리 - 정보"FDA 웹사이트의 온라인 문서, 2019-08-05.2022-01-20에 접속.
  7. ^ a b c 영국 국민건강서비스(2019년): "내 하루 섭취 열량은 얼마가 되어야 하는가?"NHS 웹사이트의 2019-10-24일자 온라인 문서.2022-01-20에 접속.
  8. ^ a b Conn, Carole; Len Kravitz. "Remarkable Calorie". University of New Mexico. Retrieved 1 March 2019.
  9. ^ a b Bureau International des Poids et Messures(2019):국제 단위계(SI), 제9판.
  10. ^ a b Bureau International des Poids et Messures(1998):국제 단위계(SI), 제7판.
  11. ^ a b 유엔식량농업기구(2003) : "FAO 식품영양보고서 77: 식품에너지 - 분석변환인자 방법"2022-01-21에 접속.
  12. ^ Allain, Rhett (February 23, 2016). "Calculating Calories by Burning Gummy Bears to Death". Scientific American. Retrieved September 7, 2017.
  13. ^ a b Hargrove, James L (2007). "Does the history of food energy units suggest a solution to "Calorie confusion"?". Nutrition Journal. 6 (44): 44. doi:10.1186/1475-2891-6-44. PMC 2238749. PMID 18086303.
  14. ^ a b JL 하그로브, "영양 열량의 역사", J뉴트리 136/12(2006년 12월), 2957–2961페이지.
  15. ^ Joseph Howard Raymond (1894) :인간 생리학 매뉴얼: 의대생에 대한 특별 참고 자료로 작성.W.B. 손더스, 376쪽.
  16. ^ Marks, Percy L. (January 14, 1928). "The Two Calories, Percy L. Marks". Nature. 121 (3037): 58. doi:10.1038/121058d0. S2CID 4068300.
  17. ^ 제9차 CGPM, 결의안 3: 물의 3배 지점, 단일 고정점의 열역학 척도, 열량 단위(줄). bipm.org
  18. ^ a b c 국제 표준 ISO 31-4: 수량 및 단위, 파트 4: 열.부록 B(정보):특히 변환 계수에 관한 정보를 위해 제공된 기타 단위.국제표준화기구, 1992.
  19. ^ a b Rossini, Fredrick (1964). "Excursion in Chemical Thermodynamics, from the Past into the Future". Pure and Applied Chemistry. 8 (2): 107. doi:10.1351/pac196408020095. Retrieved 21 January 2013. both the IT calorie and the thermochemical calorie are completely independent of the heat capacity of water.
  20. ^ Lynch, Charles T. (1974). Handbook of Materials Science: General Properties, Volume 1. CRC Press. p. 438. ISBN 9780878192342. Retrieved 8 March 2014.
  21. ^ FAO (1971). "The adoption of joules as units of energy".
  22. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) (1997). "1.6 Conversion tables for units" (PDF). Compendium of Analytical Nomenclature (3 ed.). ISBN 0-86542-615-5. Retrieved 31 August 2013.
  23. ^ "Prospects improve for food energy labelling using SI units". Metric Views. UK Metric Association. 24 February 2012. Retrieved 17 April 2013.
  24. ^ "SI Conventions". National Physical Laboratory. Retrieved 8 February 2016.
  25. ^ Kevin T. Patton; Gary A. Thibodeau (11 January 2017). The Human Body in Health & Disease - E-Book. Elsevier Health Sciences. p. 537. ISBN 978-0-323-40206-4.
  26. ^ "EU Regulation No 1169/2011 of the European Parliament and of the Council of 25 October 2011 on the provision of food information to consumers". eur-lex.europa.eu. Retrieved 2022-04-18.
  27. ^ Nutrition, Center for Food Safety and Applied (2022-03-07). "Changes to the Nutrition Facts Label". FDA.
  28. ^ USDA (2013). "China, General Rules for Nutrition Labeling of Prepackaged Foods" (PDF). Retrieved 2022-04-18.
  29. ^ "How Do Food Manufacturers Calculate the Calorie Count of Packaged Foods?". Scientific American. Retrieved 2017-09-08.
  30. ^ "Calories - Fat, Protein, Carbohydrates, Alcohol. Calories per gram".
  31. ^ Strychar, I. (2006-01-03). "Diet in the management of weight loss". Canadian Medical Association Journal. 174 (1): 56–63. doi:10.1503/cmaj.045037. ISSN 0820-3946. PMC 1319349. PMID 16389240.
  32. ^ Zvi Rapport ed.(2007), "과산화물의 화학", 2권 12페이지.
  33. ^ Bhagavan, N. V. (2002). Medical Biochemistry. Academic Press. pp. 76–77. ISBN 9780120954407. Retrieved 5 September 2017.