Conversion de 4 Calories en Millijoules

Informations sur le Calorie (cal)

La calorie est une unité d’énergie valant 4,184 joules. Son symbole est cal. Elle fut d’abord définie comme la chaleur nécessaire pour élever d’un degré Celsius la température d’un gramme d’eau, et ce n’est pas une unité du SI, bien qu’elle survive presque partout où l’on parle d’aliments et de chaleur.

La définition d’origine était malcommode, car la réponse dépend de la température de départ. L’eau demande un peu plus de chaleur pour passer de 14,5 à 15,5 degrés que de 19,5 à 20,5, si bien que plusieurs calories concurrentes ont existé : la calorie à quinze degrés, la calorie moyenne et la calorie des tables internationales de la vapeur, entre autres. La calorie thermochimique employée aujourd’hui se définit simplement comme valant exactement 4,184 joules, ce qui coupe tout lien avec l’eau et met fin à l’ambiguïté.

La confusion la plus grande porte sur l’échelle. La calorie imprimée sur les emballages alimentaires aux États-Unis n’est pas du tout cette unité mais la kilocalorie, mille fois plus grande, parfois distinguée par un C majuscule. Un biscuit annoncé à soixante calories en contient en réalité soixante mille de l’unité décrite ici. La convention est ancrée et ne changera vraisemblablement pas : les chiffres nutritionnels et les chiffres physiques se lisent donc dans des registres différents.

La chimie a gardé la calorie longtemps après que la physique fut passée à autre chose. Les enthalpies de réaction, les énergies de liaison et les chaleurs de formation ont été tabulées en kilocalories par mole pendant l’essentiel du XXe siècle, et la littérature ancienne comme certains manuels américains actuels le font encore. Le chiffre SI équivalent en kilojoules par mole est plus grand d’un facteur 4,184, et se tromper sur celui qui est employé produit des erreurs d’allure vraisemblable.

La science de la nutrition l’emploie parce que le bilan énergétique humain se trouve, par chance, à une échelle commode en kilocalories, avec un besoin quotidien d’environ deux mille. En joules, le même chiffre avoisine huit millions et demi, ce qui est exact mais plus difficile à manier mentalement.

La climatisation et la réfrigération de certains pays cotent encore leur puissance en kilocalories par heure, et les pouvoirs calorifiques des combustibles figurent en calories par gramme dans les anciennes tables techniques.

Une calorie équivaut exactement à 4,184 joules, à 0,001 kilocalorie ou à environ 0,00116 wattheure.

Informations sur le Millijoule (mJ)

Le millijoule est une unité d’énergie valant un millième de joule, soit 0,001 joule. Son symbole est mJ. C’est la première unité, en descendant depuis le joule, où le corps humain cesse de sentir ce qui se passe, et c’est pour cela qu’elle apparaît partout où une petite quantité d’énergie doit être libérée volontairement et avec précision.

La mécanique ordinaire l’atteint sans peine. Un trombone d’un gramme lâché d’un mètre arrive avec une dizaine de millijoules. Appuyer sur une touche de clavier en demande deux ou trois, tourner une page bien moins, et l’étincelle qui saute d’une poignée de porte par temps sec en porte entre un et dix. Ce dernier chiffre correspond à peu près au seuil de la sensation, ce qui fait du millijoule la plus petite énergie qu’une personne remarque couramment sans qu’on le lui dise.

La protection contre les explosions s’écrit ici. L’énergie minimale d’inflammation du méthane dans l’air avoisine 0,28 millijoule et celle du propane 0,25, tandis qu’un nuage de farine, de sucre ou de poussière métallique en réclame des dizaines. Les normes des zones à risque fixent l’énergie stockée admissible d’un circuit par rapport à ces valeurs, de sorte que tout l’édifice de la sécurité intrinsèque repose sur des grandeurs de cet ordre et non sur ce qu’affiche un voltmètre.

Les lasers médicaux et industriels se cotent en millijoules par impulsion. Un laser déclenché employé pour le détatouage ou la lithotritie délivre quelques centaines de millijoules en quelques nanosecondes, et cette brièveté extrême est ce qui transforme une énergie modeste en une puissance de crête de mégawatts. La capsulotomie ophtalmique en emploie quelques-uns, et les appareils dermatologiques se dosent dans la même unité parce que ce qui décide de l’effet sur le tissu, c’est la dose par impulsion et non la séance.

Les petites grandeurs électriques et acoustiques tombent aussi ici. Un pointeur laser d’un milliwatt émet un millijoule chaque seconde. Une personne qui parle fort rayonne à peu près un millijoule de son par seconde, et l’avertisseur d’un détecteur de fumée plusieurs. Un condensateur d’un microfarad chargé sous cinquante volts emmagasine 1,25 millijoule, chiffre du genre de ceux qu’on imprime sur les circuits de flash, les modules d’allumage et les obturateurs d’appareil photo.

Au-dessus, le joule prend le relais et les effets deviennent franchement mécaniques ; en dessous, le microjoule prend le relais et les effets deviennent invisibles. Le millijoule est donc la frontière pratique de la perception, ce qui explique pourquoi les limites de sécurité, les seuils de sensibilité et les prescriptions de dose s’arrêtent si souvent à trois décimales plutôt que de descendre plus bas.

Un millijoule équivaut à 0,001 joule, à environ 0,000239 calorie ou à environ 0,000000278 wattheure.