Omrekenen van Calorieën naar Wattuur

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 Wattuur (Wh)

De wattuur is een energie-eenheid gelijk aan de energie die één watt vermogen gedurende één uur levert, of precies 3600 joule. Het symbool is Wh. Zij is het kleingeld van de kilowattuur en dient overal waar de hoeveelheden energie te bescheiden zijn om in duizendtallen op te geven.

Accu's zijn haar voornaamste terrein. De capaciteit van een laptop, telefoon, elektrisch gereedschap of draagbare luidspreker wordt in wattuur opgegeven, en dat is het getal dat telt bij het vergelijken van apparaten, omdat het de twee waarden verenigt die gewoonlijk op een cel staan gedrukt. Een accu aangeduid met 3000 milliampère-uur bij 3,7 volt slaat ongeveer 11 wattuur op, en het ampère-uurgetal alleen betekent zonder de spanning niets.

Luchtvaartregels hebben de eenheid onverwacht bekend gemaakt. Lithiumaccu's boven 100 wattuur mogen zonder toestemming van de maatschappij niet in handbagage mee, en boven 160 wattuur zijn zij in passagiersvliegtuigen geheel verboden. Daarom dragen laptop- en camera-accu's het getal gedrukt, en daarom worden powerbanks zo ontworpen dat zij net onder de drempel blijven.

Ook energieopwekking op kleine schaal gebruikt haar. Een zonnepaneel op een tuinlamp, een sensor die energie uit de omgeving oogst of een fietsdynamo levert wattuur per dag in plaats van kilowattuur, en zuinige elektronica die jaren op één cel moet lopen wordt in milliwattuur begroot.

De eenheid deelt de kritiek die de kilowattuur treft: zij verbindt een coherente SI-eenheid van vermogen met een tijdseenheid buiten het SI. Strikt in SI-termen luidt de juiste uitdrukking 3600 joule, of 3,6 kilojoule, en wetenschappelijk schrijven gebruikt joule. Overal elders wint de praktische band met het vermogen van het apparaat.

Energieopslagsystemen, van een thuisaccu tot een netinstallatie, klimmen vanaf hetzelfde uitgangspunt op via kilowattuur en megawattuur, zodat de hele familie één rekenwijze deelt.

Een veelvoorkomende verwarring is het hier waard te ontwarren. Batterijcellen worden meestal in ampère-uur of milliampère-uur aangeduid, die lading meten en geen energie, en twee cellen met hetzelfde ampère-uurgetal slaan heel verschillende hoeveelheden op als hun spanningen verschillen. Ampère-uur maal de nominale spanning geeft wattuur: een telefooncel van 3000 milliampère-uur bij 3,85 volt bevat ongeveer 11,6 wattuur. Daarom zijn capaciteitsvergelijkingen tussen toestellen alleen in wattuur zinvol, daarom stellen luchtvaartmaatschappijen hun grenzen in wattuur, en daarom kan een powerbank die in milliampère-uur wordt aangeprezen minder leveren dan zijn getal doet vermoeden zodra zijn eigen omzettingsverliezen worden meegeteld.

Eén wattuur is gelijk aan 3600 joule, 0,001 kilowattuur of ongeveer 0,86 kilocalorieën.