Conversion de Kilocalories en Wattheures

Informations sur le Kilocalorie (kcal)

La kilocalorie est une unité d’énergie valant 1000 calories, soit exactement 4184 joules. Son symbole est kcal. C’est l’unité dans laquelle se compte l’énergie des aliments presque partout dans le monde, que l’étiquette le dise ou non.

La dénomination est un désordre que personne n’a voulu réparer. Aux États-Unis et dans une grande part du monde anglophone, les étiquettes alimentaires impriment le mot calorie quand elles veulent dire kilocalorie, parfois avec une majuscule pour marquer la différence, distinction qui ne survit à aucune conversation parlée et à peu d’écrits. La plus grande partie de l’Europe évite le piège en imprimant kcal explicitement, le plus souvent à côté des kilojoules.

Les chiffres d’une étiquette ne s’obtiennent pas en brûlant l’aliment. Ils viennent du système d’Atwater, conçu à la fin du XIXe siècle, qui attribue des valeurs énergétiques fixes aux macronutriments : quatre kilocalories par gramme de protéine et de glucide, neuf par gramme de lipide et sept par gramme d’alcool. Ces valeurs sont des moyennes qui ignorent l’énergie réellement extraite par l’organisme, laquelle varie selon la cuisson, la transformation et l’individu.

Les besoins humains se placent à une échelle commode. Un adulte a besoin d’environ 2000 à 2500 kilocalories par jour selon sa corpulence et son activité, une heure de marche en coûte quelque 250, et un kilogramme de graisse corporelle en stocke à peu près 7700. C’est de ce dernier chiffre que vient le conseil courant de creuser un déficit de 500 kilocalories par jour pour perdre un demi-kilo par semaine, même si le corps ajuste sa dépense et si la perte réelle est plus lente que ne le laisse croire le calcul.

Les sciences du sport et la nutrition clinique emploient l’unité avec précision, en calorimétrie indirecte et dans le calcul du métabolisme de base. L’alimentation animale, la nutrition hospitalière et l’industrie agroalimentaire indiquent toutes la densité énergétique en kilocalories pour cent grammes.

La littérature ancienne de chimie et d’ingénierie emploie la kilocalorie pour les enthalpies de réaction et les pouvoirs calorifiques, où elle concurrence le kilojoule et impose une lecture attentive.

Les chiffres d’exercice dans cette unité sont couramment surestimés, et la raison tient à l’arithmétique plutôt qu’à la malhonnêteté. Une machine annonçant 300 kilocalories pour une demi-heure compte d’ordinaire la dépense brute, y compris ce que le corps aurait brûlé assis : le supplément imputable à l’exercice est donc plus faible. Les trois macronutriments diffèrent en outre nettement : le lipide fournit environ 9 kilocalories par gramme contre 4 pour la protéine et le glucide, et l’alcool se place entre les deux à 7, d’où l’effet démesuré d’un petit changement de teneur en matière grasse. Comprendre ces deux points dissipe l’essentiel de la confusion que l’unité provoque au quotidien.

Une kilocalorie équivaut à 1000 calories, à 4184 joules ou à environ 1,162 wattheure.

Informations sur le Wattheure (Wh)

Le wattheure est une unité d’énergie valant l’énergie délivrée par un watt de puissance pendant une heure, soit exactement 3600 joules. Son symbole est Wh. C’est la petite monnaie du kilowattheure, employée partout où les quantités d’énergie sont trop modestes pour s’énoncer en milliers.

Les batteries sont son principal territoire. La capacité d’un ordinateur portable, d’un téléphone, d’un outil électrique ou d’une enceinte nomade s’indique en wattheures, et c’est ce chiffre qui compte pour comparer des appareils, parce qu’il combine les deux nombres généralement imprimés sur un élément. Une batterie annoncée à 3000 milliampères-heures sous 3,7 volts stocke environ 11 wattheures, et le chiffre en ampères-heures seul n’a aucun sens sans la tension.

La réglementation aérienne a rendu l’unité publique de façon inattendue. Les batteries au lithium de plus de 100 wattheures ne peuvent être emportées en bagage de cabine sans accord de la compagnie, et au-delà de 160 wattheures elles sont totalement interdites à bord des avions de passagers. C’est pourquoi les batteries d’ordinateurs et d’appareils photo portent le chiffre imprimé, et pourquoi les batteries externes sont conçues pour rester juste sous le seuil.

La production d’énergie à petite échelle l’emploie aussi. Un panneau solaire de lampe de jardin, un capteur récupérateur d’énergie ou une dynamo de bicyclette produisent des wattheures par jour et non des kilowattheures, et l’électronique à faible consommation prévue pour fonctionner des années sur une seule pile se budgète en milliwattheures.

L’unité partage la critique adressée au kilowattheure : elle associe une unité cohérente de puissance du SI à une unité de temps étrangère au SI. En termes strictement SI, l’expression correcte est 3600 joules, soit 3,6 kilojoules, et l’écriture scientifique emploie le joule. Partout ailleurs, le lien pratique avec la puissance de l’appareil l’emporte.

Les systèmes de stockage d’énergie, de la batterie domestique à l’installation de réseau, montent en gamme par les kilowattheures et les mégawattheures depuis le même point de départ, si bien que toute la famille partage une seule arithmétique.

Une confusion fréquente mérite d’être levée ici. Les cellules de batterie sont d’ordinaire étiquetées en ampères-heures ou milliampères-heures, qui mesurent une charge et non une énergie, et deux cellules de même valeur en ampères-heures stockent des quantités bien différentes si leurs tensions diffèrent. Multiplier les ampères-heures par la tension nominale donne des wattheures : une cellule de téléphone de 3000 milliampères-heures sous 3,85 volts renferme environ 11,6 wattheures. Voilà pourquoi les comparaisons de capacité entre appareils n’ont de sens qu’en wattheures, pourquoi les compagnies aériennes fixent leurs limites en wattheures, et pourquoi une batterie externe annoncée en milliampères-heures peut livrer moins que son chiffre une fois comptées ses propres pertes de conversion.

Un wattheure équivaut à 3600 joules, à 0,001 kilowattheure ou à environ 0,86 kilocalorie.