Omrekenen van Microjoule naar Kilocalorieën

Informatie over de Microjoule (µJ)

De microjoule is een energie-eenheid gelijk aan een miljoenste joule, dus 0,000001 joule. Het symbool is µJ. Zij is de schaal van kleine levende wezens, van korte laserpulsen en van de stroom die een sensor kwijt is aan wakker worden, en zij is de kleinste energie-eenheid die nog gebeurtenissen beschrijft die een mens zonder hulpmiddelen kan opmerken.

Hier wonen de insecten. Een vlo van een halve milligram die twintig centimeter springt, besteedt ongeveer één microjoule, en een mug in horizontale vlucht draagt er ruim een kwart van. Een gram een tiende millimeter optillen kost hetzelfde. Zulke grootheden maken de eenheid voelbaar: in beginsel niet onzichtbaar, alleen te klein om mee te tellen tenzij iets ze miljoenen keren per seconde herhaalt.

De ontstekingsveiligheid wordt in dit bereik geschreven, en de getallen bepalen hoe apparatuur gebouwd mag worden. De kleinste energie die een mengsel van waterstof en lucht ontsteekt, ligt rond 17 microjoule; voor de meeste koolwaterstofdampen gaat het om enkele honderden. Intrinsiek veilige toestellen voor raffinaderijen, graansilo's en mijnen worden gekeurd door aan te tonen dat geen enkel defect meer kan vrijgeven dan het mengsel vraagt, en daarom worden schakelingen voor gevarenzones in microjoule en niet in volt beoordeeld.

Instrumenten met gepulst licht worden vrijwel altijd in microjoule gespecificeerd. Een lidar voor voertuigen vuurt pulsen van enkele microjoule vele duizenden keren per seconde, lasermarkeersystemen gebruiken tientallen tot honderden, en femtoseconde versterkers voor microbewerking liggen aan de bovenkant van het bereik. De energie per puls bepaalt wat de bundel kan snijden, afbeelden of veilig belichten, en het gemiddelde vermogen alleen beantwoordt die vraag niet.

De elektronica met laag verbruik begroot in dezelfde termen. Een passief radiolabel oogst enkele microjoule uit het veld van de lezer en moet zijn hele uitwisseling daarbinnen afronden. Een radiomelding over korte afstand kost tientallen microjoule, het uurwerk van een kwartshorloge ongeveer één per seconde, en een temperatuursensor die wakker wordt, meet en weer inslaapt, komt soms met minder dan tien toe. De accuduur van zulke apparaten is rekenwerk in microjoule.

Erboven neemt de millijoule het over en worden de gevolgen mechanisch: een vonk die je voelt, een klik die je hoort, een klein voorwerp dat valt. Eronder neemt de nanojoule het over en worden de gevolgen optisch en elektronisch. De microjoule bezet de smalle band daartussen, en juist daarom komen zoveel vakgebieden die verder niets delen bij hetzelfde voorvoegsel uit.

Eén microjoule is gelijk aan 0,000001 joule, ongeveer 6,24 × 10¹² elektronvolt of ongeveer 2,78 × 10⁻¹⁰ wattuur.

Informatie over de Kilocalorie (kcal)

De kilocalorie is een energie-eenheid gelijk aan 1000 calorieën, of precies 4184 joule. Het symbool is kcal. Het is de eenheid waarin voedselenergie vrijwel overal ter wereld wordt geteld, of het etiket dat nu zegt of niet.

De naamgeving is een rommeltje dat niemand heeft willen opruimen. In de Verenigde Staten en in een groot deel van de Engelstalige wereld drukken voedseletiketten het woord calorie wanneer kilocalorie bedoeld is, soms met een hoofdletter om het verschil te markeren, een onderscheid dat geen gesproken gesprek en weinig geschreven overleeft. Het grootste deel van Europa ontloopt de val door uitdrukkelijk kcal te drukken, meestal naast kilojoules.

De cijfers op een etiket worden niet verkregen door het voedsel te verbranden. Zij komen uit het Atwatersysteem uit het eind van de negentiende eeuw, dat de macronutriënten vaste energiewaarden toekent: vier kilocalorieën per gram eiwit en koolhydraat, negen per gram vet en zeven per gram alcohol. Het zijn gemiddelden die voorbijgaan aan hoeveel energie het lichaam werkelijk opneemt, wat wisselt met bereiding, bewerking en persoon.

De menselijke behoefte ligt op een handige schaal. Een volwassene heeft ruwweg 2000 tot 2500 kilocalorieën per dag nodig, afhankelijk van formaat en beweging, een uur wandelen kost ongeveer 250, en een kilogram lichaamsvet slaat ongeveer 7700 op. Uit dat laatste getal komt het gangbare advies om een tekort van 500 kilocalorieën per dag aan te houden om een halve kilo per week te verliezen, al past het lichaam zijn verbruik aan en verloopt het werkelijke gewichtsverlies trager dan de rekensom suggereert.

Sportwetenschap en klinische voeding gebruiken de eenheid nauwkeurig, in indirecte calorimetrie en bij de berekening van het basaalmetabolisme. Diervoeder, ziekenhuisvoeding en voedselfabricage geven de energiedichtheid in kilocalorieën per honderd gram.

Oudere scheikundige en technische literatuur gebruikt de kilocalorie voor reactie-enthalpieën en verbrandingswaarden, waar zij met de kilojoule concurreert en zorgvuldig lezen vergt.

Bewegingscijfers in deze eenheid worden stelselmatig overdreven, en de reden is rekenwerk en geen oneerlijkheid. Een toestel dat 300 kilocalorie voor een half uur meldt telt meestal het brutoverbruik, dus ook wat het lichaam zittend zou hebben verbrand, zodat het aan de inspanning toe te schrijven surplus kleiner is. De drie hoofdvoedingsstoffen verschillen bovendien scherp: vet levert ongeveer 9 kilocalorie per gram tegen 4 voor eiwit en koolhydraat, en alcohol ligt daartussen bij 7, waarom een kleine wijziging in het vetgehalte van een voedingsmiddel zijn getal zo sterk verschuift. Wie die twee punten begrijpt lost het meeste van de dagelijkse verwarring rond de eenheid op.

Eén kilocalorie is gelijk aan 1000 calorieën, 4184 joule of ongeveer 1,162 wattuur.