Килоджоуль (кдж) → джоуль (дж), международная система (си)

Крупы отварные и каши

Гигакалории или киловатты

Разберемся окончательно, в чем отличие этих единиц измерения. Пусть у нас имеется нагревательный прибор, например, чайник. Возьмем 1 литр холодной воды из-под крана (температура t1=15°C) и вскипятим ее (нагреем до температуры t2=100°C). Электрическая мощность чайника — P=1,5 кВт. Сколько тепла поглотит вода? Чтобы это узнать, применим знакомую нам формулу, при этом учтя, что масса 1 литра воды m=1 кг: Q=4183 [Дж/(кг*°C)]*1 кг*(100°С-15°С)=355555 Дж=84922,8528 кал≈85 ккал.

За какое время вскипит чайник? Пусть вся энергия электрического тока уйдет на нагрев воды. Тогда неизвестное время мы найдем, используя энергетический баланс: «Энергия, расходуемая чайником, равна энергии, поглощаемой водой (без учета потерь)». Энергия, расходуемая чайником за время τ, равна P*τ. Энергия, поглощаемая водой, равна Q. Тогда на основе баланса получим P*τ=Q. Отсюда время нагрева чайника составит: τ=Q/P=355555 Дж/1500 Вт≈237 с≈4 мин. Количество теплоты, переданное чайником воде за единицу времени — это и есть его тепловая мощность. Она составит в нашем случае величину Q/τ=84922,8528 кал/237 с≈358 кал/с=0,0012888 Гкал/ч.

Таким образом, кВт и Гкал/ч — это единицы мощности, а Гкал и МДж — единицы теплоты и энергии. Как подобные расчеты можно применить на практике? Если нам приходит квитанция об оплате отопления, то мы платим за тепло, которое снабжающая организация поставляет нам по трубам. Это тепло учитывается в гигакалориях, т. е. в количестве теплоты, потребленном нами за расчетный период. Нужно ли переводить эту единицу в джоули? Конечно, нет, потому что мы просто платим за конкретное число гигакалорий.

Однако часто бывает необходимо выбрать для дома или квартиры те или иные отопительные приборы, например, кондиционер, радиатор, бойлер или газовый котел. В связи с чем требуется заранее знать тепловую мощность, требуемую для обогрева помещения. Зная эту мощность, можно подобрать соответствующий прибор. Она может быть указана как в кВт, так и в Гкал/ч, а также в единицах BTU/h (British Thermal Unit — Британская Термическая Единица, h — час). Следующая памятка поможет вам перевести кВт в Гкал/ч, кВт в BTU/h, Гкал в кВт*ч и BTU в кВт*ч.

Памятка 2

• один Вт=одному Дж/с=0,2388459 кал/с=859,8452 кал/ч=0,8598 ккал/ч;
• один кВт=одному кДж/с=1000 Дж/с=238,8459 кал/с=859845,2279 кал/ч=0,00085984523 Гкал/ч;
• один МВт=один МДж/с=один млн Дж/с=1000 кВт=238845,8966 кал/с=0,85984523 Гкал/ч;
• одна Гкал/ч=один млрд кал/ч=1163000 Вт=1163 кВт=1,163 МВт=3968156 BTU/h;
• одна BTU/h=0,2931 Вт=0,0700017 кал/с=252,0062 кал/ч=0,2520062 ккал/ч;
• один Вт=3,412 BTU/h, один кВт=3412 BTU/h, один МВт=3412000 BTU/h.

Как определяется единица BTU/h и для чего она используется? 1 BTU — это количество теплоты, необходимое для нагревания 1 фунта воды на 1° по Фаренгейту (°F). Эта единица измерения используется в основном для обозначения тепловой мощности установок, таких, например, как кондиционеры.

Как уменьшается калорийность продуктов?

Среди продовольственных товаров есть много продуктов с пониженным значением энергетической ценности. Их калорийность снижена за счет уменьшения содержания в них жиров и сахара. Другой способ уменьшить калорийность пищи заменить сахар и жир веществами, с низким или нулевым значением энергии.

Например, сахар можно заменить на подсластители полиолы (ксилит, мальтит), которые имеют более низкую калорийность от натурального сахара (около 40%) или синтетические вещества интенсивные подсластители (например, аспартам, тауматин), которые не имеют калорий. Следует отметить, что существуют определенные нормы, которые регулируют подсластители, в какой дозе и в каких продуктах допускается их использование.

Что такое калория

Калория была введена еще в 1772 году шведским физиком-экспериментатором Иоганном Вильке в качестве единицы измерения теплоты. В настоящее время единица, кратная калории — гигакалория (Гкал), активно применяется в таких сферах жизнедеятельности, как коммунальное хозяйство, системы отопления и теплоэнергетика. Также используется ее производная — гигакалория в час (Гкал/ч), характеризующая скорость тепловыделения или теплопоглощения тем или иным оборудованием. Попробуем теперь рассчитать, чему равна одна калория.

Еще в школе на уроках физики нас учили, что для нагрева любого вещества ему необходимо сообщить определенное количество теплоты. Была даже такая формула Q=c*m*∆t, где Q означает неизвестное количество теплоты, m — массу нагреваемого вещества, c — удельную теплоемкость этого вещества, а ∆t — разность температур, на которую нагревают вещество. Так вот, калорией называют внесистемную единицу количества теплоты, определяемую как «количество теплоты, затрачиваемое на нагревание 1 грамма воды на 1 градус Цельсия при атмосферном давлении 101325 Па».

Поскольку теплота измеряется в джоулях, то используя вышеприведенную формулу, мы узнаем, чему равна 1 калория (кал) в джоулях. Для этого возьмем из справочника по физике значение удельной теплоемкости воды при нормальных условиях (атмосферное давление р=101325 Па, температура t=20°C): с=4183 Дж/(кг*°С). Тогда одна калория будет равна:

1 кал=4183 [Дж/(кг*°С)]*0,001 кг*1°С=4,183 Дж.

Однако величина калории зависит от температуры нагревания, поэтому ее значение не постоянно. Для практических же целей используется так называемая калория международная или просто калория, которая равна 4,1868 Дж.

Памятка 1

• 1 кал=4,1868 Дж, 1 ккал=1000 кал, 1 Гкал=1 млрд кал=4186800000 Дж=4186,8 МДж;
• 1 Дж=0,2388 кал, 1 МДж=1 млн. Дж=238845,8966 кал=238,8459 ккал;
• 1 Гкал/ч=277777,7778 кал/с=277,7778 ккал/с=1163000 Дж/с=1,163 МДж/с.

Какие группы продуктов являются наиболее, а какие наименее калорийные?

Продукты отличаются между собой энергетической ценностью. Калорийность продуктов сложных блюд или всей пищи зависит от их состава рецептуры, выбора сырья с более низкой или более высокой энергетической ценностью, а также от используемых технологически процессов или методов кулинарной обработки.

Наиболее калорийна пища из продуктов, богатых жиром, например, масла и углеводами, например, рафинированный сахар. Группа пищевых продуктов, имеющую самую низкую калорийность это овощи, а фрукты из-за более высокого содержания сахаров имеют и более высокую энергетическую ценность.

Например, один средний огурец дает около 15 ккал, а средняя груша — около 60 ккал. Свежие и замороженные овощи и фрукты, как правило, характеризуются низкой калорийностью. Но у блюд, приготовленных из этих продуктов калорийность выше, так как на ее рост влияет, например, добавление сахара, масла или майонеза.

Значительное количество энергии вносят также алкогольные напитки. Они не содержат жира, а содержание сахаров, кроме сладких вин и ликеров, является незначительным, хотя 1 г чистого этанола обеспечивает до 7 ккал.

Информацию об энергетической ценности пищевого продукта можно найти на его упаковке, как правило, в таблице питательной ценности. В противоположность этому, калорийность еды или ежедневного рациона рассчитывается путем сложения значения энергии отдельных пищевых продуктов, которые составляют вашу пищу.

Блюда из мяса

расчет энергетической ценности

Энергетическая ценность — это количество энер­гии, которая образуется при биологическом окис­лении жиров, белков и углеводов, содержащихся в продуктах. Она выражается в килокалориях (ккал) или килоджоулях (кДж)Энергия, выделяемая при окислении 1г жиров, равна 9,0 ккал, 1г углеводов — 3,75 ккал, 1г белков — 4,0 ккал, 1 г органических кислот — 3,0 ккал/г, 1 г этилового спирта — 7,0 ккал/г. Для получения энергетической ценности в единицах системы СИ, надо использовать коэффициент пересчета: 1 ккал = 4,184 кДж. Энергетическая ценность про­дуктов рассчитывается на 100 г съедобной части. Для определения теоретической калорийности не­обходимо калорийность питательных веществ умно­жить на процентное содержание соответствующих питательных веществ. Сумма полученных произве­дений является теоретическую калорий­ность 100 г продукта. Зная калорийность 100 г продукта, можно опре­делить калорийность любого его количества (300 г, 1 кг и т.д.). Зная теоретическую калорий­ность, можно найти практическую (фактическую) калорийность путем умножения результата теоре­тической калорийности на усвояемость в процен­тах и деления произведения на 100. Пример Определите теоретическую калорийность 1 стака­на (200 г) молока коровьего. По таблице химического состава или по учебнику товароведения находим средний химический состав коровьего молока (в %): жира — 3,2; белков — 3,5; молочного сахара — 4,7; золы — 0,7. Решение. 1. Калорийность жиров в 100 г молока: 9 3,2 = 28,8 ккал. 2. Калорийность белков в 100 г молока: 4 3,5 = 14,0 ккал. 3. Калорийность углеводов в 100 г молока: 3,75 4,7 = 17,6 ккал. 4. Теоретическая калорийность 100 г молока будет равна: 28,8 ккал + 14,0 ккал + 17,6 ккал = 60,4 ккал 5. Теоретическая калорийность 1 стакана (200 г) бу­дет равна: 60,4 2 = 120,8 ккал = 505,4 кДж 6. Фактическая калорийность 100 г молока составляет: (28,8 94) : 100 + (14,0 84,5) : 100 + (17,6 95,6) : 100 = 54,73 ккал = 229 кДж Для того, чтобы изучить потребительские свойства продовольственных товаров, необходимо проанализировать их химический состав и свойства входящих в них химических веществ. По химическому составу и функциональному назначению органические и неорганические вещества, входящие в состав продовольственных товаров, делятся на энергетические, пластические (вода, белки, жиры и др.) и объемно-функциональные (витамины, азотистые и ферменты).

На основании данных о химическом составе продуктов и норм потребления пищевых продуктов определяется ассортимент продуктов, который в каждом отдельном случае может обеспечивать потребность организма в пищевых веществах.

Полезность продуктов питания определяется такими основными потребительскими свойствами, как пищевая, биологическая, энергетическая и физиологическая ценность.

Пищевая ценность продукта характеризует всю полноту полезных свойств, т.е. его доброкачественность, усвояемость, содержание питательных и биологически активных веществ.

Биологическая ценность продуктов характеризуется наличием витаминов, макро- и микроэлементов, незаменимых аминокислот и полиненасыщенных жирных кислот, которые не синтезируются в организме и не могут быть заменены другими пищевыми веществами.

Способность продуктов оказывать влияние на нервную, сердечно-сосудистую, пищеварительную систему человека характеризуют физиологическую ценность продукта.

Наличие жиров, белков, углеводов и их усвояемость характеризуют энергетическую ценность продуктов питания.

Питание для каждого человека является единственным источником энергии, которая необходима для правильного функционирования организма. Сложные вещества, содержащиеся в продуктах питания, расщепляются в организме на более простые вещества, что сопровождается выбросом энергии.

Энергетическая ценность продуктов питания, прежде всего, зависит от содержания в них жира, потому что 1 г этого компонента дает 9 ккал, а 1 г белка и 1 г углеводов вносят по 4 ккал, то есть более чем в два раза меньше, а 1 г клетчатки содержит всего 2 ккал.

Энергетическая ценность пищевых продуктов выражается в Килоджоулях (кДж) или Килокалориях (ккал).

Энергетическая ценность продуктов рассчитывается путем умножения содержания (г) отдельных питательных веществ на следующие коэффициенты преобразования:

• Белок = 17 кДж = 4 ккал;
• Углеводы = 17 кДж = 4 ккал;
• Жир = 37 кДж = 9 ккал;
• Клетчатка = 8 кДж = 2 ккал;
• Органические кислоты = 13 кДж = 3 ккал;
• Этиловый спирт = 29 кДж = 7 ккал;
• Многоатомные спирты (полиолы) = 10 кДж = 2,4 ккал.

Метод расчета общей энергетической ценности.

Определить количество потребляемых продуктов, например на завтрак. Затем, на основе информации, предоставленной на упаковке продукта (энергетическая ценность в расчете на 100 г) рассчитать количество энергии, потребляемой на порцию. Например, 100 г ветчины составляет 84 ккал, таким образом, 20 г ветчины составит 17 ккал.

Таким образом, для расчета энергетической ценности завтрака, нужно выполнить следующий расчет:

• 1 булочка (50 г) = 150 ккал
• масло (5 г) = 74 ккал
• ветчина или индейка (20 г) = 17 ккал
• сыр (20 г) = 79 ккал;
• 1 средний помидор (130 г) = 26 ккал,
• кофе (1 чашка — 130 мл) + молоко 2% жирности (10 мл) + сахар (1 чайная ложка — 5 г) = 3 + 5 ккал + 20 ккал.

Расчетное значение энергии отдельных компонентов пищи складываются, и вы получите количество калорий, которые вы потребляете, съедая свой завтрак: 150 ккал + 74 ккал + 17 ккал + 79 ккал + 26 ккал + 3 ккал + 5 ккал + 20 ккал = 374 ккал.