에너지 단위로 사용되는 주울(J)과
영양학에서 식품의 에너지를 표현하는 단위로 칼로리를 사용한다.
다이어트 할 때,
몇 칼로리를 소모했다.
어떤 음식은 칼로리이다.
그래서 칼로리가 높아서 다이어트에 방해된다.
이처럼 일상 생활에 에너지 단위로 칼로리를 자주 사용한다.
그렇다면
주울과 칼로리가 어떻게 표현되고
그 크기는 어느 정도이고
어떤 의미이며
그리고 어떻게 사용하는지 알아보자.
1. 에너지 단위 : 주울(J)
1-1. 에너지 단위인 kg·m2/s2
1-2. 영국 물리학자 James Prescott Joule 의
이름에서 기인하여 단위는 ' J '주울 로 표시
J = kg·m2/s2
1-3. 주울(J)은 상당히 작은 양의 에너지 단위
화학에서는 킬로주울(kJ)을 더 자주 사용한다.
(예시1)
일반적으로 물은 끊일 때에 사용되는 에너지는
약 100,000 J 이다. 즉, 100 kJ 의 에너지가 필요하다.
(예시 2)
몸무게 75.0 kg인 사람이 자전거를 타고
15.0 m/s의 속도로 달린다. 운동 에너지는?
(풀이)
운동 에너지 식에 대입하면
따라서
8,437.5 kg·m2/s2 = 8,437.5 J = 8.4375 kJ이다.
2. 에너지 단위 : 칼로리(cal)
1-1. 표기 방법 : cal ⇒ 소문자 c 이다.
알파벳 대문자 C로 표기하면 안된다.
1-2. 1 cal 는?
1 g의 물을 1 ℃ 올리는 데 필요한 에너지 양.
(특히, 14.5 ℃ 에서 15.5 ℃ 로 올리는 에너지의 양)
1 cal = 4.184 J
1 kcal = 4.184 kJ
[읽는 법]
1 cal(1 칼로리), 1 kcal(kilocalorie, 1 킬로칼로리)
※ 1 Cal 는 ?
- 영양학자들의 식품의 에너지 표기방법
- 1 Cal(Calorie) 대문자 C 로 표기
1 Cal = 1,000 cal = 1 kcal = 4.184 kJ
※ 1 cal 와 1 Cal 를 혼동하지 말자.
3. 칼로리(cal) 사용
3-1. 식품의 에너지 값 또는 열량은 칼로리로 측정된다.
(예시 1)
바나나가 70 Cal 이다.
70 Cal = 70 kcal = 290 kJ의 에너지를 방출한다.
즉, 바나나를 먹으면 290 kJ의 에너지가 축적된다.
3-2. 식료품의 에너지값 표시.
요즘 식료품에는 주로 kcal 단위로 열량이 표시된다.
(예시)
햇반 1개를 섭취하면 305 kcal 의 에너지를 축적한다.
즉, 1276.12 kJ 만큼 에너지를 갖는다.
305 kcal = 1276.12 kJ
위의 예시에 적용해보면
몸무게 75.0 kg인 사람이 자전거를 타고
15.0 m/s의 속도로 달린다. 운동 에너지는? 8.4375 kJ
⇒ 1초에 15미터를 갈 때, 8.4375 kJ 이 소모
⇒ 약 151초 동안 2,268 m 거리에 도달하면
약 1276.12 kJ 소모
⇒ 즉, 햇반 1개를 먹는다면 1276.12 kJ의 에너지를
방출할 수 있기 때문에 75kg 몸무게의 사람이
15m/s 속도로 자전거를 타서
약 2분50분 동안 2,268 m(2.268 km)거리에 도달하면
햇반 1개의 열량을 소모할 수 있다.
⇒ 참고로 15m/s는 꽤 빠른 속도이다.
일반적으로 자전거를 탈 때 소모되는 칼로리는 아래와 같다.
◆ 자전거 이용에 따른 칼로리 소모 ( 20km/h 의 속도 기준)
|
남자
( 70 kg 기준)
|
여자
(50 kg 기준)
|
|
|
20 km (1시간)
|
441.0 kcal
|
315.0 kcal
|
|
40 km (2시간)
|
882.0 kcal
|
630.0 kcal
|
|
100 km (5시간)
|
2205.0 kcal
|
1575.0 kcal
|
|
4만 km (지구 한바퀴)
|
1764만 kcal
|
1260만 kcal
|
에너지 단위인 주울(J)과 칼로리의 의미를 알고
일상 생활에서 사용 및 적용법을 활용해 보자.
방문 감사드립니다.
Written by K-Lab Zone (K-LZ)
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