キロジュールからキロカロリーへの換算

キロジュール（kJ）について

キロジュールは、1000 ジュール にあたるエネルギーの単位です。記号は kJ です。北米を除く世界の大半で栄養表示の実務単位となっており、化学反応、機械的な衝突、そして少量の蓄えられたエネルギーにとって自然な尺度でもあります。

多くの人がこれに出会うのは食品の表示です。欧州連合の規則は、エネルギーを キロジュール で表示し、キロカロリー を併記するよう求めています。オーストラリアとニュージーランドは キロジュール だけを使います。食パン 1 枚はおよそ 300 キロジュール、バナナ 1 本はおよそ 400、1 日の必要量はおよそ 8000 から 1 万 500 です。数値は キロカロリー での相当値より 4.184 倍大きく、そのため並べて見れば二つの尺度を取り違えることはまずありません。

化学はこの単位を丸ごと採り入れました。反応エンタルピー、結合解離エネルギー、格子エネルギー、活性化障壁は、いずれも 1 モル あたりの キロジュール で表にまとめられ、数値は扱いやすい範囲に収まります。典型的な単結合を切るには 1 モル あたり 150 から 500 キロジュール が要り、メタン の燃焼は 890 を放出します。

機械的な衝突も同じ尺度にあります。時速 50 キロメートル の自動車は 1 トン あたりおよそ 150 キロジュール の運動エネルギーをもち、ライフル弾は数 キロジュール、ボクサー の一撃はおよそ 1 キロジュール です。保護具の規格は、ヘルメット や防護柵が吸収すべきエネルギーを キロジュール で定めており、それによって設計が違っても等級を比べられるようになります。

この単位は、キロワット時 では大きすぎる機器に蓄えられたエネルギーも表します。カメラ の閃光装置の コンデンサー は数 キロジュール を蓄え、除細動器の放電はおよそ 0.2、圧縮空気工具の 1 動作は数 キロジュール を使います。生理学は運動のエネルギー消費に用いており、階段を 1 階分のぼると人はおよそ 20 キロジュール を費やします。

公共の場での主な競争相手は キロカロリー で、アメリカと、ほとんどどこでも日常の話し言葉のなかに残っています。両方が併記される場面では、換算係数なしに物理学の残りとつながるのは キロジュール のほうです。

材料 の 試験 は、この単位を 独特 の やり方 で使います。シャルピー の 試験 は、切り欠き を入れた 棒 に 重り の 付いた 振り子 を落とし、折る のに 吸われた エネルギー を報せます。室温 の 鋼 なら ふつう 数十 ジュール ですが、温度 が下がると 急 に減ります。その エネルギー を 温度 に対して 描けば、粘り強い 状態 から もろい 状態 への 移り目 が現れます。金属 が 曲がる のを やめ、砕ける ように なる 点 です。第二 次 世界 大戦 の 冷たい 大西洋 で 真っ二つ に折れた リバティ 船 の 調査 は、まさに この 測定 に よっていました。今日 の 鋼 の 仕様 も、定めた 温度 での 最小 の 吸収 の エネルギー を いまだに 記します。

1 キロジュール は、1000 ジュール、およそ 239 カロリー、およそ 0.278 ワット時 に等しくなります。

キロカロリー（kcal）について

キロカロリーは、1000 カロリー、すなわちちょうど 4184 ジュール にあたるエネルギーの単位です。記号は kcal です。表示にそう書かれているかどうかにかかわらず、世界のほとんどどこでも、食品のエネルギーはこの単位で数えられています。

呼び名の混乱は、誰も直そうとしなかったものです。アメリカと英語圏の多くでは、食品の表示は キロカロリー のつもりで カロリー という語を印刷し、違いを示すために大文字で書き分けることもあります。しかしこの区別は、話し言葉ではまったく生き残らず、書き言葉でもほとんど残りません。ヨーロッパの大半は、たいてい キロジュール と並べて kcal と明記することで、この罠を避けています。

表示の数値は、食品を燃やして得たものではありません。19 世紀末に考案された アトウォーター 係数に基づくもので、三大栄養素に一定のエネルギー値を割り当てます。たんぱく質と炭水化物は 1 グラム あたり 4 キロカロリー、脂質は 9、アルコールは 7 です。これらは平均値であり、体が実際に取り出すエネルギーの量は無視しています。その量は、加熱や加工の仕方、そして人によって変わります。

人の必要量は扱いやすい尺度に収まります。成人は体格と活動量に応じて 1 日およそ 2000 から 2500 キロカロリー を必要とし、1 時間の歩行はおよそ 250 を消費し、体脂肪 1 キログラム にはおよそ 7700 が蓄えられています。1 週間に 0.5 キログラム 減らすために 1 日 500 キロカロリー の不足をつくるという、よく聞く助言はこの最後の数値から来ています。もっとも体は消費のほうを調整するので、実際の減り方は計算が示すより緩やかです。

スポーツ科学と臨床栄養は、間接熱量測定や基礎代謝量の計算で、この単位を正確に用います。飼料、病院の栄養管理、食品製造は、いずれもエネルギー密度を 100 グラム あたりの キロカロリー で示します。

古い化学と工学の文献は、反応エンタルピーや燃料の発熱量に キロカロリー を用いており、そこでは キロジュール と競合するため、注意深く読む必要があります。

運動 について この単位で示される 数値 は しばしば 過大 です。その 理由 は 不正直 さ ではなく 算術 にあります。三十 分 で 300 キロカロリー と報せる 機械 は、ふつう 総 消費 を数えており、座って いた ときでも 体 が燃やした ぶん を含みます。ですから 運動 に帰せられる 上乗せ は もっと 小さい のです。三 つ の 主要 な 栄養 素 も 大きく 異なります。脂質 は 1 グラム あたり およそ 9 キロカロリー、たんぱく 質 と 炭水 化物 は 4、酒 の 成分 は その あいだ の 7 です。食品 の 脂質 の わずかな 違い が 数値 を 大きく 動かす のはそのためです。この 二 点 を分かれば、日々 この単位が生む 混乱 の 大半 が解けます。

1 キロカロリー は、1000 カロリー、4184 ジュール、およそ 1.162 ワット時 に等しくなります。