Relação Entre as Unidades Joule e Caloria

Caloria é a  unidade que é definida como a energia necessária para variar a temperatura de 1g de massa de água de 1°C, quando esta massa de água passa de 14,5°C para 15,5°C.

Experimento de Joule

Foi o Inglês James Prescott Joule, que em seus grandes números de experimentos procurou relacionar o calor com outras formas de energia. Ele conseguiu relacionar a energia mecânica durante a queda de um corpo com o aquecimento da água contida dentro de um recipiente (calorímetro).  A figura ao lado dar uma ideia de como foi o experimento de Joule. O peso, ao descer, realiza trabalho se deslocando de uma altura h.

Relação entre Caloria e Joule

O peso faz girar o eixo dentro de um recipiente que movimenta pás e, portanto, agitam a água, que se aquece elevando a sua temperatura. Joule observou que o aquecimento da água (quantidade de calor recebida pela agitação) era proporcional à energia potencial gravitacional da queda do peso, chegando à seguinte relação, cujo valor hoje aceito é: 1cal = 4,186 J. Este resultado é chamado de o equivalente mecânico da caloria, ou seja, a energia mecânica, potencial gravitacional, que é convertida em energia térmica, caloria. A agitação da água devido às pás aquece a água de 1° C, quando o eixo é rotacionado.

Exemplo.

Em certa embalagem de leite em pó uma das informações nutricionais é o valor energético. Se a informação é Valor energético = 129 kcal. Qual é o equivalente em joule?

Solução:

Sabemos que uma caloria é aproximadamente 4,186 joules, tentão:

Valor= 129 x 4,186= 539,994 kcal

 

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