¿Cuántos Julios Tiene Una Caloría?
Las unidades para medir la energía se utilizan dependiendo de la fuente o la forma de generación. Comprendiendo la relación entre estas unidades, podemos entender mejor cómo se mide y se utiliza la energía en diferentes contextos.
Unidades de Medida de Energía
En el Sistema Internacional de Unidades (SI), la energía se mide en joule (J), nombre otorgado en honor al físico inglés James Prescott Joule (1818-1889).
La caloría, por otro lado, corresponde a una unidad del Sistema Técnico de Unidades que representa la energía necesaria para elevar la temperatura de un gramo de agua en un grado Celsius. Esta unidad es muy utilizada para expresar el aporte energético de los alimentos. Se debe distinguir entre la llamada “caloría chica” (cal) y la “caloría grande” (Cal), ya que esta última corresponde a la energía necesaria para elevar en un grado Celsius un kilogramo de agua.
Para expresar cierta cantidad de energía en las diferentes unidades, solo debemos conocer sus respectivas equivalencias, con una unidad fundamental como el joule (J) o la caloría (cal). También se utilizan otras unidades como:
- La Teracaloría (Tcal), utilizada por la Agencia Internacional de Energía.
- El BTU, utilizado principalmente en Estados Unidos.
El BTU es una unidad de energía utilizada principalmente en Estados Unidos, que corresponde a la necesaria para elevar en un grado Fahrenheit una libra de agua. Corresponde a la energía necesaria para sustentar o producir cierta potencia por un tiempo determinado. Esta unidad se emplea habitualmente para cuantificar la energía eléctrica.
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Esta unidad es utilizada habitualmente en la producción de energía termoeléctrica y corresponde a la suministrada por una tonelada de petróleo. Corresponde a la energía que puede suministrar una tonelada de carbón.
En el Sistema Internacional de Unidades (SI) el calor se mide en unidades de energía joules (J). También se puede medir en calorías, siendo 1 caloría = 4,186 joules.
Calor y Temperatura
Lo primero que queremos comentar es que el calor es una manifestación de la energía. En la vida cotidiana es muy frecuente oír expresiones como “qué calor hace” o “hace más frío que la temperatura anunciada en la televisión” para referirse a una misma idea.
La definición de calor en física es la transferencia de energía térmica que fluye de un cuerpo con mayor temperatura a otro de menor temperatura. El equilibrio térmico se alcanza cuando la temperatura entre ambos cuerpos es la misma. La temperatura es proporcional a la energía cinética de las partículas que componen la materia. Se mide con un instrumento llamado termómetro y se expresa en grados celsius (ºC).
La temperatura es la magnitud física que mide la energía cinética (movimiento) de las moléculas y el estado térmico de un cuerpo. En la escala de Kelvin el valor del punto de fusión del agua es de 273 K (0°C), y el de ebullición es de 373 K (100°C).
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Aplicaciones Prácticas
Para ir desde Viña del Mar hasta Santiago un auto económico requiere 10 litros de combustible. Para calefaccionar una casa de 140 m2 durante 1 día con 80Kwh de energía se requiere 16 kg de pellets ($2.400) u 8 litros de parafina ($4.160) o el equivalente a 5 estufas eléctricas de 1.000 watt durante 20 horas aprox.
Así una estufa de 6 kw de potencia puede calefaccionar una casa que requiere ingresar 100kwh de energía diaria trabajando 16.6 horas/día a máxima potencia. Una estufa de 8 kw trabajaría 12.5 horas para completar los 100kwh de energía requeridos. Una caldera de 15kw de potencia requeriría trabajar 6.6 horas para completar los 100kwh.
Para lograr subir le temperatura de su casa usted requiere ingresar más energía que la que pierde. Queremos que usted calcule correctamente como elegir la mejor opción para calefaccionar.
A continuación, se presenta una tabla con algunas equivalencias y definiciones útiles:
| Unidad | Definición | Equivalencia |
|---|---|---|
| Joule (J) | Unidad de energía en el SI | 1 Newton x metro |
| Newton (N) | Unidad de fuerza en el SI | masa x aceleración |
| Watt (W) | Unidad de potencia en el SI | 1 Joule / segundo |
| Kilowatt (kW) | Múltiplo del Watt | 1000 Watts |
| Caloría (cal) | Energía para subir 1 cm³ de agua en 1°C | 4,186 Joules |
1 watt, es la unidad de potencia del Sistema Internacional de Unidades. 1 Jolues es Newton x metros. 1 newton es masa por aceleración. 1 kw ( kilowatts) es equivalente a 1000 watts. El Watts es una unidad de potencia. ( K es mulitiplicar por 1000 la unidad base. ) Si la multiplicamos por el tiempo que esta potencia actuó tenemos una unidad de energía. 1 Cal es la cantidad de calor requerida para subir 1 cm3 ( centímetro cúbico) de agua en un grado, de 14 grados a 15 grados Cº.
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