Umrechnung von Kalorien in Millijoule

Informationen über Kalorie (cal)

Die Kalorie ist eine Energieeinheit und entspricht 4,184 Joule. Ihr Zeichen ist cal. Ursprünglich war sie als die Wärme bestimmt, die nötig ist, um ein Gramm Wasser um ein Grad Celsius zu erwärmen, und sie ist keine SI-Einheit, überlebt aber fast überall dort, wo von Nahrung und Wärme die Rede ist.

Die ursprüngliche Bestimmung war unbequem, weil die Antwort von der Ausgangstemperatur abhängt. Wasser braucht etwas mehr Wärme, um von 14,5 auf 15,5 Grad zu steigen, als von 19,5 auf 20,5, weshalb mehrere konkurrierende Kalorien bestanden: die Fünfzehn-Grad-Kalorie, die mittlere Kalorie und die Kalorie der internationalen Dampftafeln, unter anderen. Die heute verwendete thermochemische Kalorie ist schlicht als genau 4,184 Joule festgelegt, was die Bindung an Wasser vollständig kappt und die Mehrdeutigkeit beendet.

Die größere Verwirrung betrifft die Größenordnung. Die auf Lebensmittelverpackungen in den Vereinigten Staaten gedruckte Kalorie ist gar nicht diese Einheit, sondern die Kilokalorie, tausendmal größer, mitunter durch ein großes C unterschieden. Ein Keks mit angeblich sechzig Kalorien enthält in Wahrheit sechzigtausend der hier beschriebenen Einheit. Die Gepflogenheit ist verfestigt und wird sich kaum ändern, sodass Nährwertzahlen und physikalische Zahlen in verschiedenen Registern zu lesen sind.

Die Chemie behielt die Kalorie lange, nachdem die Physik weitergezogen war. Reaktionsenthalpien, Bindungsenergien und Bildungswärmen wurden den größten Teil des zwanzigsten Jahrhunderts in Kilokalorien je Mol tabelliert, und ältere Literatur wie manche heutigen amerikanischen Lehrbücher tun es weiterhin. Die entsprechende SI-Zahl in Kilojoule je Mol ist um den Faktor 4,184 größer, und eine Verwechslung erzeugt Fehler, die plausibel aussehen.

Die Ernährungswissenschaft nutzt sie, weil die menschliche Energiebilanz zufällig auf einer bequemen Skala in Kilokalorien liegt, mit einem Tagesbedarf von etwa zweitausend. In Joule ist dieselbe Zahl rund achteinhalb Millionen, was zutrifft, sich aber schwerer im Kopf handhaben lässt.

Klima- und Kältetechnik geben in manchen Ländern die Leistung noch in Kilokalorien je Stunde an, und Heizwerte von Brennstoffen erscheinen in älteren technischen Tafeln als Kalorien je Gramm.

Eine Kalorie entspricht genau 4,184 Joule, 0,001 Kilokalorien oder etwa 0,00116 Wattstunden.

Informationen über Millijoule (mJ)

Das Millijoule ist eine Energieeinheit und entspricht einem Tausendstel Joule, also 0,001 Joule. Sein Zeichen ist mJ. Es ist die erste Einheit auf dem Weg abwärts vom Joule, bei der der menschliche Körper nicht mehr spürt, was geschieht, und deshalb taucht es überall dort auf, wo eine kleine Energiemenge absichtlich und genau freigesetzt werden muss.

Die alltägliche Mechanik erreicht es mühelos. Eine Büroklammer von einem Gramm, aus einem Meter fallen gelassen, kommt mit etwa zehn Millijoule an. Eine Taste zu drücken verlangt zwei bis drei, eine Seite umzublättern deutlich weniger, und der Funke, der an einem trockenen Tag von einer Türklinke springt, trägt zwischen einem und zehn. Diese letzte Zahl liegt ungefähr an der Empfindungsschwelle, womit das Millijoule die kleinste Energie ist, die ein Mensch gewöhnlich von selbst bemerkt.

Der Explosionsschutz ist hier geschrieben. Die Mindestzündenergie von Methan in Luft liegt bei etwa 0,28 Millijoule, die von Propan bei etwa 0,25, während Wolken aus Mehl, Zucker oder Metallstaub Dutzende Millijoule verlangen. Normen für explosionsgefährdete Bereiche legen die zulässige gespeicherte Energie einer Schaltung an diesen Zahlen fest, sodass das gesamte Gebäude der Eigensicherheit auf Größen dieser Ordnung ruht und nicht auf dem, was ein Spannungsmesser anzeigt.

Medizinische und industrielle Laser werden in Millijoule je Impuls bewertet. Ein gütegeschalteter Laser für die Tätowierungsentfernung oder die Steinzertrümmerung liefert einige hundert Millijoule in wenigen Nanosekunden, und diese äußerste Kürze verwandelt eine bescheidene Energie in eine Spitzenleistung von Megawatt. Die Kapsulotomie am Auge nutzt einige wenige Millijoule, und Geräte der Hautheilkunde werden in derselben Einheit dosiert, weil über die Wirkung im Gewebe die Dosis je Impuls entscheidet und nicht die Sitzung.

Auch kleine elektrische und akustische Größen landen hier. Ein Laserzeiger von einem Milliwatt gibt jede Sekunde ein Millijoule ab. Wer laut spricht, strahlt je Sekunde rund ein Millijoule Schall ab, der Signalgeber eines Rauchmelders mehrere. Ein Kondensator von einem Mikrofarad, auf fünfzig Volt geladen, speichert 1,25 Millijoule, und solche Zahlen stehen auf Blitzschaltungen, Zündbaugruppen und Kameraverschlüssen.

Darüber übernimmt das Joule, und die Wirkungen werden offenkundig mechanisch; darunter übernimmt das Mikrojoule, und die Wirkungen werden unsichtbar. Damit ist das Millijoule die praktische Grenze der Wahrnehmung, was erklärt, warum Sicherheitsgrenzen, Empfindlichkeitsschwellen und Dosisangaben so oft bei drei Nachkommastellen enden, statt weiter hinabzugehen.

Ein Millijoule entspricht 0,001 Joule, etwa 0,000239 Kalorien oder rund 0,000000278 Wattstunden.