Omrekenen van Calorieën naar Gigajoule

Informatie over de Calorie (cal)

De calorie is een energie-eenheid gelijk aan 4,184 joule. Het symbool is cal. Zij werd oorspronkelijk gedefinieerd als de warmte die nodig is om de temperatuur van één gram water met één graad Celsius te verhogen, en zij is geen SI-eenheid, al leeft zij vrijwel overal voort waar over voedsel en warmte wordt gesproken.

De oorspronkelijke definitie was onhandig omdat het antwoord van de begintemperatuur afhangt. Water vraagt iets meer warmte om van 14,5 naar 15,5 graden te gaan dan van 19,5 naar 20,5, zodat er verscheidene concurrerende calorieën bestonden: de vijftiengradencalorie, de gemiddelde calorie en de calorie van de internationale stoomtabellen, onder andere. De thermochemische calorie die nu wordt gebruikt is eenvoudig gedefinieerd als precies 4,184 joule, wat de band met water volledig doorsnijdt en aan de dubbelzinnigheid een einde maakt.

De grotere verwarring betreft de schaal. De calorie die op voedselverpakkingen in de Verenigde Staten staat gedrukt is helemaal niet deze eenheid maar de kilocalorie, duizend maal groter, soms onderscheiden door een hoofdletter C. Een koekje dat zestig calorieën heet te bevatten bevat in werkelijkheid zestigduizend van de hier beschreven eenheid. De gewoonte zit diep en zal wel niet veranderen, dus voedingscijfers en natuurkundige cijfers moeten in verschillende registers worden gelezen.

De scheikunde hield de calorie lang aan nadat de natuurkunde verder was gegaan. Reactie-enthalpieën, bindingsenergieën en vormingswarmten werden het grootste deel van de twintigste eeuw in kilocalorieën per mol getabelleerd, en oudere literatuur en sommige huidige Amerikaanse leerboeken doen dat nog. Het overeenkomstige SI-getal in kilojoule per mol is een factor 4,184 groter, en verkeerd lezen welke bedoeld is levert fouten op die aannemelijk ogen.

De voedingswetenschap gebruikt haar omdat de menselijke energiebalans toevallig op een handige schaal in kilocalorieën ligt, met een dagelijkse behoefte van ongeveer tweeduizend. In joule wordt hetzelfde getal ruwweg achtenhalf miljoen, wat juist is maar lastiger uit het hoofd te hanteren.

Airconditioning en koeling worden in sommige landen nog in kilocalorieën per uur aangeduid, en verbrandingswaarden van brandstoffen staan in oudere technische tabellen in calorieën per gram.

Eén calorie is gelijk aan precies 4,184 joule, 0,001 kilocalorie of ongeveer 0,00116 wattuur.

Informatie over de Gigajoule (GJ)

De gigajoule is een energie-eenheid gelijk aan een miljard joule, dus 1000 megajoule. Het symbool is GJ. Anders dan de joule met kleinere voorvoegsels is zij een werkende handelseenheid: gas en warmte worden in gigajoule gekocht en verkocht, en het jaarverbruik van een huishouden is een aantal gigajoule dat ruim op één regel van de rekening past.

De verwarming is waar de meeste mensen haar tegenkomen. Stadsverwarming in Nederland en Denemarken wordt in gigajoule bemeterd en gefactureerd, en Canadese aardgasrekeningen luiden erin. Eén gigajoule komt ruwweg overeen met de warmte in 26 kubieke meter aardgas of in 29 liter benzine, en een goed geïsoleerd huis in een koud klimaat verbruikt tussen 40 en 100 gigajoule per jaar voor ruimteverwarming en warm water.

De eenheid meet ook wat materialen kosten om te maken. Een ton constructiestaal maken vergt ruwweg 20 tot 25 gigajoule primaire energie, een ton cement ongeveer 4, en een ton primair aluminium bijna 200. Die getallen verklaren waarom aluminium wordt beschreven als opgeslagen elektriciteit, en waarom tabellen met belichaamde energie in de bouw in gigajoule per ton verschijnen en niet in een kleinere eenheid.

Voor vernietigende energie is zij de natuurlijke schaal tussen het huiselijke en het rampzalige. Een ton TNT geeft per definitie 4,184 gigajoule vrij, en een blikseminslag levert in de orde van één tot vijf, al gaat vrijwel alles op aan het verhitten en openscheuren van de lucht in plaats van aan wat hij treft. Een ton steenkool bergt ongeveer 29 gigajoule chemische energie.

De mens staat in dezelfde tabel. Een volwassene die zo'n tien megajoule per dag eet, neemt per jaar ongeveer 3,7 gigajoule voedselenergie op, minder dan een kleine auto in een maand verbrandt. Die twee getallen in dezelfde eenheid naast elkaar zetten is een van de duidelijkste manieren om te tonen hoeveel van het hedendaagse energiegebruik buiten het lichaam plaatsvindt.

Boven de gigajoule gaan de landelijke statistieken over op terajoule en petajoule; eronder worden apparaten en voertuigen in megajoule en kilowattuur beschreven. De gigajoule zit op de naad, en daarom komen energietoezichthouders en leveranciers er samen: groot genoeg voor een gebouw, klein genoeg voor een rekening.

Eén gigajoule is gelijk aan 1 000 000 000 joule, ongeveer 277,8 kilowattuur of ongeveer 239 000 kilocalorieën.