Omrekenen van Megajoule naar Calorieën

Informatie over de Megajoule (MJ)

De megajoule is een energie-eenheid gelijk aan een miljoen joule. Het symbool is MJ. Het is de schaal waarop energie ophoudt een laboratoriumgrootheid te zijn en iets wordt met zichtbare fysieke gevolgen.

Een rijdend voertuig is het gemakkelijkste houvast. Een gezinsauto van 1500 kilogram bij 100 kilometer per uur draagt ongeveer 0,58 megajoule bewegingsenergie, en bij een botsing moet dat alles ergens heen. Kreukelzones worden juist rond dat getal ontworpen, en daarom staat in veiligheidsnormen voor voertuigen de botsenergie en niet de snelheid.

Ook springstoffen worden hier ingedeeld. Een staaf dynamiet maakt ongeveer één megajoule vrij, en een kilogram TNT ongeveer 4,2. Omdat het TNT-equivalent gedefinieerd is en niet gemeten, slaat de megajoule de brug tussen chemische springstoffen en andere energievrijmakingen, zodat een meteorietinslag of een industrieel ongeval op dezelfde schaal kan worden beschreven als een slooplading.

De dagelijkse energie-inname van een mens ligt rond tien megajoule, hetzelfde getal als 2400 kilocalorieën van de andere kant bezien. Lichamelijk werk is vergelijkbaar: een werkdag handarbeid boven het rustmetabolisme kost enkele megajoule, en een lange wieleretappe misschien vijftien.

De energiedichtheden van brandstoffen liggen per massa-eenheid op deze schaal. Benzine bevat ongeveer 46 megajoule per kilogram, hout ongeveer 16, en een moderne lithiumaccu ongeveer 0,9. Die laatste vergelijking, een factor vijftig, is het ene getal dat verklaart waarom elektrische vliegtuigen moeilijk blijven terwijl elektrische auto's dat niet zijn.

Industriële en militaire systemen gebruiken de eenheid voor opgeslagen en afgegeven energie. De prestaties van railkanonnen en elektromagnetische lanceerinrichtingen worden in megajoule aan de mond opgegeven, vliegwielopslag in megajoule, en evenzo de energie die een grote condensatorbank in een fusieproef afgeeft.

Opslagtechnieken in deze eenheid vergelijken is leerzaam, want de verschillen zijn enorm. Een kilogram benzine bevat ongeveer 46 megajoule, een kilogram droog hout ongeveer 16, en een kilogram lithium-ionbatterij slechts ongeveer 0,9, een vijftigtal malen minder dan de brandstof. Die ene verhouding verklaart het grootste deel van de technische moeilijkheid van elektrisch vliegen en veel van het gewicht van een elektrische auto. Andersom geeft een kilogram uranium-235 bij volledige splijting ongeveer 80 miljoen megajoule vrij, en een kilogram stof geheel in energie omgezet zou 90 miljard opleveren. De eenheid overspant dat hele bereik met slechts enkele wisselingen van voorvoegsel.

Eén megajoule is gelijk aan een miljoen joule, ongeveer 0,278 kilowattuur of ongeveer 239 kilocalorieën.

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.