Kalorie
Kalorie (von lat. calor, Wärme) ist eine seit dem 1. Januar 1978 nicht mehr zulässige Einheit der Energie, insbesondere der Wärmemenge W. Sie wurde durch das Joule abgelöst. Die Einheit der Kalorie ist cal. Trotz der Umstellung auf Joule werden Brennwerte von Nahrungsmitteln nach wie vor in Kalorien bzw. Kilokalorien angeben.
Definition
Während die SI-Einheit Joule stets denselben, eindeutigen Wert besitzt, wurden unterschiedliche Werte für den Betrag einer Kalorie festgelegt. Diese sind teilweise als Messergebnis definiert, wie zum Beispiel:
- die Wärmemenge, die bei normalem atmosphärischen Druck von 1013 hPa benötigt wird, um 1 Gramm Wasser von 14,5 °C auf 15,5 °C zu erwärmen
- die Wärmemenge, die benötigt wird, um 1 Gramm Wasser von 4 °C auf 5 °C zu erwärmen
- die Wärmemenge, die benötigt wird, um 1 Gramm Wasser von 19,5 °C auf 20,5 °C zu erwärmen
- die durchschnittliche Wärmemenge, die benötigt wird, um 1 Gramm Wasser zwischen 0 °C und 100 °C um 1 Kelvin zu erwärmen
Andere Definitionen geben den Zahlenwert im Verhältnis zu einer anderen Maßeinheit an:
- Im Jahr 1929 wurde auf der International Steam Table Conference in London eine Internationale Kalorie als 1/860 einer Internationalen Wattstunde definiert. Mit der Einführung des absoluten Einheitensystems für elektrische Maßeinheiten änderte sich dieser Wert auf 1/859.858 Wattstunden (etwa 4,18674 J)
- Die thermochemische Kalorie wurde 1953 vom National Bureau of Standards der Vereinigten Staaten als 4,184 J definiert
- Auf der Fifth International Conference on the Properties of Steam 1956 in London wurde eine Internationale Kalorie als 4,1868 J festgelegt. Die Zahl wurde gewählt, weil sie einfach durch 9 teilbar war und somit Umrechnungen zwischen den kg-°C- und Btu/Pound-°F-Systemen erleichterte
Umrechnung
Hier die Umrechnung Kalorie in Joule und zurück für die wichtigsten Definitionen:
| 1 calIT (international) | = 4,1868 J; | 1 J = 0,23885 calIT | |
| 1 calth (thermochemisch) | = 4,184 J; | 1 J = 0,23901 calth | |
| 1 cal15 (14.5–15.5 °C) | = 4,18580 J; | 1 J = 0,23890 cal15 |
Anwendung
In der Ernährungslehre wurde früher die Kalorie zur Angabe des Nährwerts von Lebensmitteln verwendet, heute dagegen hauptsächlich Joule. In Tabellen findet man oft beide Angaben.
Ausgehend von der Definition einer "Kilogramm Kalorie" oder verkürzt "Kilokalorie", die die Wärmemenge definiert, die benötigt wird um ein Kilogramm Wasser
Manchmal wird im Ernährungsbereich die Bezeichnung Kalorie gleichbedeutend mit Kilokalorie benutzt. So meint die Aussage: "Ein Gramm Fett enthält 9,3 Kalorien" eigentlich 9,3 kcal, also 9300 Kalorien. Dies rührt von der Definition einer "Kilogramm Kalorie" (kilogramm calorie, Einheitenzeichen C) im amerikanischen Raum her. Diese Einheit ist dort jedoch auch obsolet.
Beispiele
Der Nährwert von Lebensmitteln beträgt in Kilokalorien:
- 1 Gramm Kohlenhydrate = 4,1 kcal
- 1 Gramm Eiweiß = 4,1 kcal
- 1 Gramm Fett = 9,3 kcal
und in Kilojoule
- 1 Gramm Kohlenhydrate = 17 kJ
- 1 Gramm Eiweiß = 17 kJ
- 1 Gramm Fett = 38 kJ