Conversione da Calorie a Decijoule

Informazioni sul Caloria (cal)

La caloria è un’unità di energia pari a 4,184 joule. Il suo simbolo è cal. Fu inizialmente definita come il calore necessario ad alzare di un grado Celsius la temperatura di un grammo d’acqua, e non è un’unità SI, benché sopravviva quasi ovunque si parli di alimenti e di calore.

La definizione originaria era scomoda perché la risposta dipende dalla temperatura di partenza. L’acqua richiede un poco più di calore per passare da 14,5 a 15,5 gradi che da 19,5 a 20,5, sicché esistettero più calorie in concorrenza: la caloria a quindici gradi, la caloria media e la caloria delle tavole internazionali del vapore, fra le altre. La caloria termochimica oggi usata è definita semplicemente come esattamente 4,184 joule, recidendo del tutto il legame con l’acqua e ponendo fine all’ambiguità.

La confusione maggiore riguarda la scala. La caloria stampata sulle confezioni alimentari negli Stati Uniti non è affatto questa unità ma la chilocaloria, mille volte più grande, talvolta distinta da una C maiuscola. Un biscotto dichiarato da sessanta calorie ne contiene in realtà sessantamila dell’unità qui descritta. La consuetudine è radicata e difficilmente cambierà, sicché le cifre nutrizionali e quelle fisiche vanno lette in registri diversi.

La chimica conservò la caloria a lungo dopo che la fisica era andata oltre. Le entalpie di reazione, le energie di legame e i calori di formazione furono tabulati in chilocalorie per mole per gran parte del Novecento, e la letteratura più antica e alcuni manuali americani attuali lo fanno ancora. Il valore SI equivalente in chilojoule per mole è maggiore di un fattore 4,184, e sbagliare su quale si intenda produce errori dall’aria plausibile.

La scienza della nutrizione la usa perché il bilancio energetico umano si trova per caso su una scala comoda in chilocalorie, con un fabbisogno giornaliero attorno a duemila. In joule la stessa cifra sfiora gli otto milioni e mezzo, il che è esatto ma più difficile da maneggiare a mente.

In alcuni paesi la climatizzazione e la refrigerazione classificano ancora la resa in chilocalorie all’ora, e i poteri calorifici dei combustibili compaiono in calorie per grammo nelle vecchie tavole tecniche.

Una caloria equivale esattamente a 4,184 joule, a 0,001 chilocalorie o a circa 0,00116 wattora.

Informazioni sul Decijoule (dJ)

Il decijoule è un’unità di energia pari a un decimo di joule, cioè 0,1 joule. Il suo simbolo è dJ. Si forma esattamente come il decimetro e il decilitro, e appartiene a pieno titolo al sistema metrico, ma si scrive assai meno di entrambi perché la quantità che nomina si dà di solito come frazione decimale di joule.

La scala si sente senza difficoltà. Una mela da cento grammi che cade di dieci centimetri arriva con circa un decijoule. Una trappola per topi a molla ne immagazzina qualcuno, un colpetto deciso del dito ne consegna all’incirca uno, e un sassolino lanciato dal basso ne porta parecchi. È la prima zona, salendo dal millijoule, in cui una persona avverte l’energia direttamente come una spinta e non come uno scatto.

La sicurezza dei prodotti usa questo intervallo anche quando non ne usa il nome. Le regole sui proiettili dei giocattoli si scrivono in joule e decimi di joule, le repliche ad aria compressa sono limitate a circa un joule in diversi paesi, e le prove d’urto su provini di plastica piccoli danno risultati in decimi. Le cifre compaiono come 0,3 J o 0,5 J e non come 3 dJ o 5 dJ, ma la grandezza regolata è precisamente quella che il decijoule nomina.

Il prefisso deci è sopravvissuto in altre unità per comodità più che per logica. Il decilitro è una misura corrente di cucina in Scandinavia, in Svizzera e in buona parte dell’Europa centrale, e il decimetro cubo è esattamente il litro, il che infila in sordina il prefisso in un’unità che quasi tutti adoperano. Il decigrammo compare in farmacia e nel commercio dei metalli preziosi, e il decibel esiste perché il bel si rivelò un gradino troppo largo per descrivere il suono.

Con il joule nessuna di quelle spinte ha agito. L’ingegneria si era già fermata su prefissi che avanzano di mille in mille, e la virgola fa il resto: 0,4 joule non costa più di 4 decijoule da scrivere e sta nella stessa tabella di 40 joule o 4 chilojoule senza cambiare unità. Un prefisso si guadagna il posto accorciando ciò che si scrive, e qui non accorcia nulla.

Incontrare l’unità è dunque soprattutto questione di letteratura antica, di documenti tecnici tradotti e di materiale didattico che percorre tutta la scala dei prefissi. La conversione è immediata in entrambi i sensi: moltiplicare per cento per avere millijoule, dividere per dieci per avere joule, e il valore entra tale e quale nella notazione che lo circonda.

Un decijoule equivale a 0,1 joule, a circa 0,0239 calorie o a circa 0,0000278 wattora.