| 기준 | 칼로리 (cal) | 와트시 (Wh) |
|---|---|---|
| One food calorie (kcal) | 1000 cal | 1.16222 Wh |
| An AA alkaline battery | 2390.06 cal | 2.77778 Wh |
| Daily adult food intake | 2000000 cal | 2324.44 Wh |
| One unit on an electricity bill | 860421 cal | 1000 Wh |
| A lightning strike | 239005736 cal | 277778 Wh |
칼로리는 4.184 줄에 해당하는 에너지 단위입니다. 기호는 cal 입니다. 본디 물 1 그램의 온도를 섭씨 1 도 올리는 데 드는 열로 정의되었습니다. 국제단위계의 단위는 아니지만, 음식과 열이 이야기되는 자리에서는 거의 어디서나 살아남았습니다.
처음의 정의는 다루기 성가셨습니다. 답이 출발 온도에 따라 달라지기 때문입니다. 물을 14.5 도에서 15.5 도로 데우는 데는 19.5 도에서 20.5 도로 데우는 것보다 조금 더 많은 열이 듭니다. 그래서 15 도 칼로리, 평균 칼로리, 국제 증기표 칼로리 등 여러 경쟁하는 칼로리가 있었습니다. 지금 쓰는 열화학 칼로리는 정확히 4.184 줄이라고 단순하게 정의되어, 물과의 연결을 온전히 끊고 이 모호함을 끝냈습니다.
더 큰 혼란은 척도 쪽에 있습니다. 미국의 식품 포장에 인쇄된 칼로리는 이 단위가 전혀 아니라 1000 배 큰 킬로칼로리이며, 대문자 C 로 가려 쓰기도 합니다. 예순 칼로리라고 적힌 비스킷은 실은 여기서 말하는 단위의 육만 개를 담고 있습니다. 이 관행은 뿌리를 내려 바뀔 가망이 적으므로, 영양의 숫자와 물리의 숫자는 다른 눈으로 읽어야 합니다.
화학은 물리가 앞으로 나아간 뒤에도 오래도록 칼로리를 지켰습니다. 반응 엔탈피, 결합 에너지, 생성열은 20 세기의 대부분 동안 몰당 킬로칼로리로 표에 실렸고, 옛 문헌과 지금의 미국 교과서 일부에서는 여전히 그러합니다. 국제단위계로 대응하는 몰당 킬로줄의 값은 4.184 배 크며, 어느 쪽을 뜻하는지 잘못 읽으면 그럴듯해 보이는 오류가 생깁니다.
영양학이 이를 쓰는 까닭은 사람의 에너지 수지가 마침 킬로칼로리에서 다루기 좋은 눈금에 놓이기 때문이며, 하루 필요량은 약 이천입니다. 줄로 적으면 같은 값이 팔백오십만쯤 되는데, 정확하지만 머릿속에서 다루기는 더 어렵습니다.
어떤 나라에서는 냉난방과 냉동의 능력을 아직도 시간당 킬로칼로리로 매기고, 연료의 발열량은 옛 공학 표에서 그램당 칼로리로 나타냅니다.
1 칼로리는 정확히 4.184 줄, 0.001 킬로칼로리, 약 0.00116 와트시와 같습니다.
와트시는 1 와트의 일률이 한 시간 동안 흐를 때 건네지는 에너지, 곧 정확히 3600 줄에 해당하는 단위입니다. 기호는 Wh 입니다. 킬로와트시의 잔돈에 해당하며, 에너지의 양이 천 단위로 말하기에는 작은 자리에서 쓰입니다.
주된 텃밭은 전지입니다. 노트북, 전화기, 전동 공구, 휴대용 스피커의 용량은 와트시로 적히고, 기기끼리 견줄 때 뜻을 지니는 것은 이 값입니다. 보통 셀에 인쇄된 두 숫자를 곱한 것이기 때문입니다. 3.7 볼트에 3000 밀리암페어시라고 적힌 전지는 약 11 와트시를 담고 있으며, 암페어시 값만으로는 전압 없이 아무 뜻이 없습니다.
항공 규정이 이 단위를 뜻밖에 널리 알렸습니다. 100 와트시를 넘는 리튬 전지는 항공사의 승인 없이 기내 수하물로 가져갈 수 없고, 160 와트시를 넘으면 여객기에서 아예 금지됩니다. 노트북과 사진기의 전지에 이 값이 인쇄되어 있는 까닭도, 보조 배터리가 문턱값 바로 아래에 오도록 설계되는 까닭도 여기 있습니다.
작은 규모의 발전도 이 단위를 씁니다. 정원등의 태양전지, 주변에서 전력을 거두는 감지기, 자전거 발전기는 킬로와트시가 아니라 하루당 와트시를 만들어 냅니다. 전지 하나로 여러 해를 버티도록 만든 저전력 전자 회로는 밀리와트시로 셈합니다.
이 단위는 킬로와트시가 받는 것과 같은 비판을 함께 받습니다. 국제단위계의 정합적인 일률 단위를 국제단위계 밖의 시간 단위와 엮었기 때문입니다. 엄격히 국제단위계로 말하면 옳은 표현은 3600 줄, 곧 3.6 킬로줄이며 과학 글은 줄을 씁니다. 그 밖의 자리에서는 기기의 정격과 이어지는 실용적인 고리가 이깁니다.
에너지 저장 설비는 가정용 전지부터 계통 규모의 설비까지 같은 출발점에서 킬로와트시와 메가와트시로 층을 올라가므로, 이 무리 전체가 하나의 셈법을 함께 씁니다.
여기서 흔한 헷갈림을 풀어 두는 것이 좋겠습니다. 전지 낱칸은 보통 암페어시나 밀리암페어시로 적히는데, 이는 전하를 재는 것이지 에너지가 아닙니다. 암페어시가 같은 두 낱칸이라도 전압이 다르면 담는 양이 꽤 다릅니다. 암페어시에 공칭 전압을 곱하면 와트시가 나옵니다. 3.85 볼트인 3000 밀리암페어시 전화 낱칸은 약 11.6 와트시를 지닙니다. 기기끼리의 들이 견줌이 와트시로만 뜻을 갖는 까닭이며, 항공사가 한도를 와트시로 정하는 까닭이고, 밀리암페어시로 선전하는 보조 전원이 제 변환 잃음을 세면 그 값만큼 내주지 못하는 까닭입니다.
1 와트시는 3600 줄, 0.001 킬로와트시, 약 0.86 킬로칼로리와 같습니다.