Kilocaloria - kcal

La kilocaloria (o chilocaloria, simbolo kcal) è un'unità di misura di energia, calore e lavoro utilizzata in biologia e nutrizione per indicare l'apporto calorico degli alimenti. Per definizione 1 kilocaloria equivale a 1000 calorie, in accordo con il prefisso -kilo: 1 kcal = 1000 cal.

 

In quesa lezione vedremo la definizione di chilocaloria per poi occuparci del metodo per convertire le kcal in joule e, più in generale, in altre unità di misura dell'energia.

 
 
 

Definizione di kilocaloria

 

Per definizione una kilocaloria equivale a 1000 calorie, dunque la kcal è la quantità di energia necessaria per innalzare di 1 grado centigrado (da 14,5 °C a 15,5 °C) la temperatura di 1 kg d'acqua distillata posta al livello del mare, ad una pressione di 1 atm.

 

Come anticipato, la chilocaloria è utilizzata unitamente alle unità di misura di massa per indicare l'apporto energetico degli alimenti. Vi sarà infatti capitato di leggere sulle etichette dei cibi che quotidianamente consumiamo diciture del tipo: 9 kcal/g, 120 kcal/hg, 87 kcal/kg, 2.5 kcal/g, ...

 

Scritture di questo tipo indicano quante chilocalorie è in grado di produrre, in media, una certa quantità di uno specifico alimento per effetto del processo digestivo. Negli esempi appena elencati:

 

9 kcal/g indica che 1 grammo di quel prodotto ha un apporto energetico di 9 kilocalorie;

 

120 kcal/hg sta ad indicare che 1 ettogrammo dell'alimento ha un apporto calorico di 120 chilocalorie;

 

e così via.

 

kcal joule

 

L'unità di misura più utilizzata in Fisica per esprimere le misure di energia è il joule (simbolo J) in quanto è l'unità di misura fondamentale del lavoro nel Sistema Internazionale; dunque capita spesso di dover convertire le kilocalorie in joule.

 

A tal proposito è sufficiente ricordare che

 

1 \mbox{ kcal } = \ 4184 \mbox{ J}

 

Nel prosieguo della lezione vi proporremo svariati esempi di equivalenze da kcal a joule.

 

Convertire la chilocaloria in altre unità di misura

 

Da un punto di vista pratico l'unico metodo sensato che permette di passare dalla kcal ad altre misure di energia prevede di ricordare il minor numero possibile di fattori di conversione.

 

Per evitare di dover ricordare a memoria una miriade di fattori, per svolgere le equivalenze con le kilocalorie vi consigliamo di passare dapprima dalle kilocalorie ai joule (moltiplicando per 4184) per poi convertire i joule nell'unità di misura desiderata. A tal proposito basta fare riferimento alle seguenti conversioni fondamentali:

 

 

1 joule = 107 erg

 

1 joule ≈ 2,78 × 10-7 chilowattora (kWh)

 

1 joule = 1 watt · secondo (W · s)

 

1 joule = 1 pascal · metro cubo (Pa·m3)

 

1 joule ≈ 6,241509 × 1018 elettronvolt (eV)

 

 

Per completezza riportiamo qui di seguito le formule relative ai precedenti fattori di conversione, esprimendole in forma simbolica:

 

\\ 1\ \mbox{J}\ =\ 10^7\mbox{ erg}\\ \\ 1\mbox{ J}\ =\ 2,78\cdot 10^{-7}\mbox{ kWh}\\ \\ 1\mbox{ J}\ =\ 1\mbox{ W}\cdot\mbox{s}\\ \\ 1\mbox{ J}\ =\ 1\mbox{ Pa}\cdot\mbox{m}^3\\ \\ 1\mbox{ J}\ =\ 6,241509\cdot 10^{18}\mbox{ eV}

 

 

Esempi sulle conversioni con le kcal

 

 

1) 6,52 kcal = ..... erg

 

Per svolgere l'equivalenza proposta procediamo nel modo seguente:

 

\\6,52 \mbox{ kcal } = \ (6,52 \times 4184) \mbox{ J } = \ 27279,68 \mbox{ J } = \ 2,727968 \times 10^{4} \mbox{ J} \\ \\ 2,727968 \times 10^4 \mbox{ J } = \ [(2,727968 \times 10^4) \times 10^7] \mbox{ erg } = \ 2,727968 \times 10^{11} \mbox{ erg}

 

Nel primo passaggio siamo passati dalle chilocalorie ai joule e poi espresso il risultato in notazione scientifica. Successivamente siamo passati dai joule agli erg (unità di misura dell'energia del sistema cgs) moltiplicando per 107.

 

 

2) 0,02 kcal = 20 cal

 

Infatti 1 kilocaloria corrisponde a 1000 calorie, e quindi per passare da kcal a cal si deve moltiplicare per 1000

 

0,02 \mbox{ kcal } = \ (0,02 \times 1000) \mbox{ cal } = \ 20 \mbox{ cal}

 

 

3) Se sull'etichetta dello yogurt compare la dicitura 0,059 kcal/g, che apporto energetico avrà un'intera confezione di yogurt dal peso di 1 ettogrammo?

 

Poiché 1 ettogrammo corrisponde a 100 grammi ed 1 grammo di yogurt ha un apporto calorico di 0,059 kcal, 100 grammi avranno un apporto energetico di

 

100\ \mbox{g}\times 0,059\ \frac{\mbox{kcal}}{\mbox{g}}\ =\ 5,9\ \mbox{kcal}

 

 


 

Concludiamo la lezione con un avvertimento: spesso capita di confondere le misure di energia e calore, tra cui rientra la kilocaloria, con le misure di potenza, come ad esempio il kilowatt (kW). Non a caso capita spesso che diverse persone si domandino come effettuare la conversione kcal kW, il che evidentemente non è possibile. ;)

 

Con questo è tutto! Nel caso vogliate correggere i risultati dei vostri esercizi vi rimandiamo ad un tool perfetto per lo scopo: il convertitore di misure online. ;)

 

 

Buon proseguimento su YouMath,

Giuseppe Carichino (Galois)

 

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