Conversione da Calorie a Wattora

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 Wattora (Wh)

Il wattora è un’unità di energia pari all’energia fornita da un watt di potenza che scorre per un’ora, ossia esattamente 3600 joule. Il suo simbolo è Wh. È la moneta spicciola del chilowattora, usata ovunque le quantità di energia siano troppo modeste per esprimersi in migliaia.

Le batterie sono il suo territorio principale. La capacità di un portatile, di un telefono, di un utensile elettrico o di un altoparlante portatile si indica in wattora, ed è questa la cifra che conta nel confrontare apparecchi, perché unisce i due numeri di solito stampati su una cella. Una batteria indicata come 3000 milliamperora a 3,7 volt immagazzina circa 11 wattora, e il dato in amperora da solo non significa nulla senza la tensione.

La normativa aeronautica ha reso l’unità inaspettatamente pubblica. Le batterie al litio sopra i 100 wattora non possono essere portate nel bagaglio a mano senza consenso della compagnia, e oltre i 160 wattora sono del tutto vietate sugli aerei passeggeri. È per questo che le batterie di portatili e macchine fotografiche recano il dato stampato, e che i caricabatterie portatili sono progettati per restare appena sotto la soglia.

Anche la produzione di energia su piccola scala la usa. Un pannello solare di una lampada da giardino, un sensore che raccoglie energia dall’ambiente o una dinamo da bicicletta producono wattora al giorno e non chilowattora, e l’elettronica a basso consumo pensata per funzionare anni con una sola pila si preventiva in milliwattora.

L’unità condivide la critica rivolta al chilowattora: unisce un’unità coerente di potenza del SI a un’unità di tempo estranea al SI. In termini rigorosamente SI l’espressione corretta è 3600 joule, ossia 3,6 chilojoule, e la scrittura scientifica usa i joule. In tutto il resto vince il legame pratico con la potenza dell’apparecchio.

I sistemi di accumulo, dalla batteria domestica all’impianto di rete, salgono attraverso chilowattora e megawattora dallo stesso punto di partenza, sicché l’intera famiglia condivide un’unica aritmetica.

Vale la pena chiarire qui una confusione frequente. Le celle delle batterie sono di norma etichettate in ampere-ora o milliampere-ora, che misurano carica e non energia, e due celle con lo stesso valore in ampere-ora immagazzinano quantità assai diverse se le loro tensioni differiscono. Moltiplicare gli ampere-ora per la tensione nominale dà i wattora: una cella per telefono da 3000 milliampere-ora a 3,85 volt racchiude circa 11,6 wattora. Ecco perché i confronti di capacità fra apparecchi hanno senso solo in wattora, perché le compagnie aeree fissano i loro limiti in wattora, e perché una batteria portatile reclamizzata in milliampere-ora può rendere meno del suo numero una volta contate le proprie perdite di conversione.

Un wattora equivale a 3600 joule, a 0,001 chilowattora o a circa 0,86 chilocalorie.