Omregning fra 5 Kalorier til Mikrojoule

Information om Kalorie (cal)

Kalorien er en energienhed, der svarer til 4,184 joule. Symbolet er cal. Den blev oprindelig defineret som den varme, der skal til for at hæve temperaturen af ét gram vand med én grad celsius, og den er ikke en SI-enhed, selv om den lever videre næsten overalt, hvor mad og varme drøftes.

Den oprindelige definition var besværlig, fordi svaret afhænger af starttemperaturen. Vand kræver lidt mere varme for at gå fra 14,5 til 15,5 grader end fra 19,5 til 20,5, og derfor fandtes flere konkurrerende kalorier: femtengraderskalorien, middelkalorien og kalorien fra de internationale damptabeller, blandt andre. Den termokemiske kalorie, der nu bruges, defineres ganske enkelt som nøjagtigt 4,184 joule, hvilket helt kapper båndet til vand og gør ende på tvetydigheden.

Den større forvirring handler om størrelsesordenen. Den kalorie, der står trykt på fødevareemballage i USA, er slet ikke denne enhed, men kilokalorien, tusind gange større, undertiden skelnet ved et stort C. En kiks, der angives at indeholde tres kalorier, indeholder i virkeligheden tres tusind af den enhed, der beskrives her. Skikken sidder dybt og ændrer sig næppe, så ernæringstal og fysiske tal må læses i forskellige registre.

Kemien beholdt kalorien længe efter, at fysikken var gået videre. Reaktionsentalpier, bindingsenergier og dannelsesvarmer blev opstillet i kilokalorier pr. mol i størstedelen af det tyvende århundrede, og ældre litteratur samt visse nutidige amerikanske lærebøger gør det stadig. Det tilsvarende SI-tal i kilojoule pr. mol er større med faktoren 4,184, og at læse forkert på, hvilket der menes, giver fejl, der ser rimelige ud.

Ernæringslæren bruger den, fordi menneskets energibalance tilfældigvis ligger på en bekvem skala i kilokalorier, med et dagligt behov omkring to tusind. I joule bliver samme tal cirka otte og en halv million, hvilket er rigtigt, men sværere at håndtere i hovedet.

Luftkonditionering og køling angives i nogle lande stadig i kilokalorier pr. time, og brændslers brændværdier står i kalorier pr. gram i ældre tekniske tabeller.

Én kalorie svarer til nøjagtigt 4,184 joule, 0,001 kilokalorier eller cirka 0,00116 watttimer.

Information om Mikrojoule (µJ)

Mikrojoulen er en energienhed, der svarer til en milliontedel joule, altså 0,000001 joule. Symbolet er µJ. Den er skalaen for små levende væsener, for korte laserimpulser og for den strøm, en føler bruger på at vågne, og den er den mindste energienhed, der stadig beskriver hændelser, et menneske kan bemærke uden hjælpemidler.

Her bor insekterne. En loppe på et halvt milligram, der springer tyve centimeter, bruger omkring én mikrojoule, og en myg i vandret flugt bærer godt en fjerdedel af det. At løfte et gram en tiendedel millimeter koster det samme. Det er den slags størrelser, der gør enheden håndgribelig: ikke usynlige i princippet, blot for små til at betyde noget, medmindre noget gentager dem millioner af gange i sekundet.

Antændelsessikkerheden skrives i dette område, og tallene afgør, hvordan udstyr må bygges. Den mindste energi, der antænder en blanding af brint og luft, ligger omkring 17 mikrojoule; for de fleste kulbrintedampe drejer det sig om nogle hundrede. Egensikkert udstyr til raffinaderier, kornsiloer og miner godkendes ved at vise, at ingen fejl kan frigive mere, end blandingen kræver, og derfor gennemgås kredsløb til farlige områder i mikrojoule og ikke i volt.

Instrumenter med pulseret lys angives i mikrojoule næsten uden undtagelse. En lidar til køretøjer sender impulser på nogle få mikrojoule mange tusind gange i sekundet, lasermærkningsanlæg bruger titals til hundredtals, og femtosekundforstærkere til mikrobearbejdning ligger i områdets øverste del. Energien pr. impuls afgør, hvad strålen kan skære, afbilde eller lyse på uden fare, og middeleffekten alene besvarer ikke det spørgsmål.

Elektronik med lavt forbrug lægger budget i de samme størrelser. En passiv radiobrik henter nogle få mikrojoule ud af læserens felt og skal afvikle hele sin udveksling inden for dem. En kortdistanceudsendelse koster titals mikrojoule, et kvartsurværk cirka én i sekundet, og en temperaturføler, der vågner, måler og sover igen, kan klare sig med under ti. Batteritiden i sådanne apparater er regnestykker udført i mikrojoule.

Ovenover overtager millijoulen, og virkningerne bliver mekaniske: en gnist, man mærker, et klik, man hører, en lille genstand, der falder. Nedenunder overtager nanojoulen, og virkningerne bliver optiske og elektroniske. Mikrojoulen optager det smalle bånd derimellem, og derfor mødes så mange fagområder, der ellers ikke deler noget som helst, i den samme forstavelse.

Én mikrojoule svarer til 0,000001 joule, cirka 6,24 × 10¹² elektronvolt eller omkring 2,78 × 10⁻¹⁰ watttimer.