La caloría es una unidad de energía que se originó a partir de la teoría calórica del calor. [1] [2] La caloría grande , caloría alimentaria , caloría dietética o kilogramo caloría se define como la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de un litro de agua en un grado Celsius (o un kelvin ). [1] [3] La caloría pequeña o gramo de caloría se define como la cantidad de calor necesaria para provocar el mismo aumento en un mililitro de agua. [3] [4] [5] [1] Por lo tanto, 1 caloría grande equivale a 1000 calorías pequeñas.
En nutrición y ciencia de los alimentos , el término caloría y el símbolo cal pueden referirse a la unidad grande o a la unidad pequeña en diferentes regiones del mundo. Generalmente se utiliza en publicaciones y etiquetas de paquetes para expresar el valor energético de los alimentos por porción o por peso, ingesta calórica dietética recomendada , [6] [7] tasas metabólicas , etc. Algunos autores recomiendan la grafía Calorie y el símbolo Cal ( ambos con C mayúscula) si se refiere a la caloría grande, para evitar confusiones; [8] sin embargo, esta convención a menudo se ignora. [6] [7] [8]
En física y química , la palabra caloría y su símbolo suelen referirse a la unidad pequeña, denominándose la grande kilocaloría (kcal). Sin embargo, las kcal no forman parte oficialmente del Sistema Internacional de Unidades (SI) y se consideran obsoletas, [2] habiendo sido reemplazadas en muchos usos por la unidad de energía derivada del SI , el julio (J), [9] o el kilojulio (kJ) por 1000 julios.
La equivalencia precisa entre calorías y julios ha variado a lo largo de los años, pero en termoquímica y nutrición ahora se supone generalmente que una caloría (pequeña) ( caloría termoquímica ) es igual exactamente a 4,184 J y, por lo tanto, una kilocaloría (una caloría grande) es 4184 J o 4,184 kJ. [10] [11]
El término "caloría" proviene del latín calor , 'calor'. [12] Fue introducido por primera vez por Nicolas Clément , como unidad de energía térmica , en conferencias sobre calorimetría experimental durante los años 1819-1824. Ésta era la caloría "grande". [2] [13] [14] El término (escrito con "c" minúscula) entró en los diccionarios francés e inglés entre 1841 y 1867.
El mismo término fue utilizado para la unidad "pequeña" por Pierre Antoine Favre (químico) y Johann T. Silbermann (físico) en 1852. Esta unidad fue utilizada por el médico estadounidense Joseph Howard Raymond, en su libro de texto clásico de 1894, A Manual of Human Physiology. . [15] Propuso llamar a la unidad "grande" "kilocaloría", pero el término no se popularizó hasta algunos años después.
En 1879, Marcelino Berthelot distinguió entre gramo-caloría y kilogramo-caloría, y propuso utilizar "Caloría", con "C" mayúscula, para la unidad grande. [2] Este uso fue adoptado por Wilbur Olin Atwater , profesor de la Wesleyan University , en 1887, en un influyente artículo sobre el contenido energético de los alimentos. [2] [13]
La pequeña caloría (cal) fue reconocida como una unidad del sistema CGS en 1896, [2] [14] junto con la unidad de energía CGS ya existente, el ergio (sugerido por primera vez por Clausius en 1864, bajo el nombre de ergon , y adoptado oficialmente en 1882).
En 1928, ya hubo serias quejas sobre la posible confusión que surgía de las dos definiciones principales de caloría y sobre si era acertada la idea de utilizar la letra mayúscula para distinguirlas. [dieciséis]
El julio fue la unidad de energía SI adoptada oficialmente en la novena Conferencia General de Pesos y Medidas en 1948. [17] [9] La caloría se mencionó en la séptima edición del folleto SI como ejemplo de una unidad no SI. [10]
La ortografía alternativa caloría es una variante no estándar y menos común. [12]
La caloría "pequeña" se define en términos generales como la cantidad de energía necesaria para aumentar la temperatura de 1 gramo de agua en 1 °C (o 1 K, que es el mismo incremento, una gradación del uno por ciento del intervalo entre el punto de fusión y el punto de ebullición del agua). [4] [5] La cantidad real de energía requerida para lograr este aumento de temperatura depende de la presión atmosférica y la temperatura inicial; diferentes elecciones de estos parámetros han dado como resultado varias definiciones precisas diferentes de la unidad.
Las dos definiciones más comunes en la literatura antigua parecen ser la caloría de 15 °C y la caloría termoquímica . Hasta 1948, este último se definía como 4,1833 julios internacionales; Se eligió el estándar actual de 4,184 J para que la nueva caloría termoquímica representara la misma cantidad de energía que antes. [19]
En Estados Unidos , en un contexto nutricional, la unidad "grande" se utiliza casi exclusivamente. [23] Generalmente se escribe "caloría" con "c" minúscula y el símbolo "cal", incluso en publicaciones gubernamentales. [6] [7] En su lugar, se puede utilizar la unidad SI kilojulio (kJ), en contextos legales o científicos. [24] [25] La mayoría de los nutricionistas estadounidenses prefieren la unidad de kilocaloría a la unidad de kilojulios, mientras que la mayoría de los fisiólogos prefieren usar kilojulios. En la mayoría de los demás países, los nutricionistas prefieren el kilojulio a la kilocaloría. [26]
En la Unión Europea , en las etiquetas de información nutricional , la energía se expresa tanto en kilojulios como en kilocalorías, abreviadas como "kJ" y "kcal" respectivamente. [27]
En China sólo se dan kilojulios. [28]
La unidad se utiliza más comúnmente para expresar la energía de los alimentos , es decir, la energía específica (energía por masa) necesaria para metabolizar diferentes tipos de alimentos. Por ejemplo, las grasas (lípidos triglicéridos) contienen 9 kilocalorías por gramo (kcal/g), mientras que los carbohidratos (azúcar y almidón) y las proteínas contienen aproximadamente 4 kcal/g. [29] El alcohol en los alimentos contiene 7 kcal/g. [30] La unidad "grande" también se utiliza para expresar la ingesta o el consumo nutricional recomendado, como en "calorías por día".
Hacer dieta es la práctica de ingerir alimentos de forma regulada para disminuir, mantener o aumentar el peso corporal , o para prevenir y tratar enfermedades como la diabetes y la obesidad . Como la pérdida de peso depende de la reducción de la ingesta calórica, se ha demostrado que diferentes tipos de dietas reducidas en calorías son generalmente efectivas. [31]
En otros contextos científicos, el término "caloría" y el símbolo "cal" casi siempre se refieren a la unidad pequeña; la unidad "grande" se denomina generalmente "kilocaloría" con el símbolo "kcal". Se utiliza principalmente para expresar la cantidad de energía liberada en una reacción química o cambio de fase , normalmente por mol de sustancia, como en kilocalorías por mol . [32] También se utiliza ocasionalmente para especificar otras cantidades de energía que se relacionan con la energía de reacción, como la entalpía de formación y el tamaño de las barreras de activación . [33] Sin embargo, está siendo cada vez más reemplazada por la unidad SI, el julio (J); y múltiplos métricos del mismo, como el kilojulio (kJ). [ cita necesaria ]
El uso persistente en química se debe en gran medida a que la energía liberada por una reacción en solución acuosa , expresada en kilocalorías por mol de reactivo, se aproxima numéricamente a la concentración del reactivo, en moles por litro , multiplicada por el cambio de la temperatura de la solución, en kelvin o grados Celsius. Sin embargo, esta estimación supone que la capacidad calorífica volumétrica de la solución es 1 kcal/ L / K , [ se necesita aclaración ] lo cual no es exacto ni siquiera para agua pura. [ cita necesaria ]
Tanto la caloría IT como la caloría termoquímica son completamente independientes de la capacidad calorífica del agua.
