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 caloría kilogramo 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 caloría gramo 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 es igual 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 en por porción o por peso, la ingesta calórica dietética recomendada , [6] [7] las tasas metabólicas , etc. Algunos autores recomiendan la ortografía 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, mientras que la grande se denomina kilocaloría (kcal). Sin embargo, la kcal no forma parte oficialmente del Sistema Internacional de Unidades (SI) y se considera obsoleta, [2] habiendo sido reemplazada en muchos usos por la unidad de energía derivada del SI , el julio (J), [9] o el kilojulio (kJ) para 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 unas clases sobre calorimetría experimental durante los años 1819-1824. Se trataba de la «gran» caloría. [2] [13] [14] El término (escrito con «c» minúscula) entró en los diccionarios de 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.
En 1879, Marcellin 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 Universidad Wesleyana , en 1887, en un influyente artículo sobre el contenido energético de los alimentos. [2] [13]
La unidad más pequeña fue utilizada por el médico estadounidense Joseph Howard Raymond en su clásico libro de texto 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.
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 erg (sugerido por primera vez por Clausius en 1864, bajo el nombre de ergon , y adoptado oficialmente en 1882).
En 1928 ya existían serias quejas sobre la posible confusión que podía surgir entre las dos definiciones principales de caloría y sobre si era acertada la idea de utilizar la letra mayúscula para distinguirlas. [16]
El julio fue la unidad de energía SI adoptada oficialmente en la novena Conferencia General de Pesas y Medidas en 1948. [17] [9] La caloría fue mencionada en la séptima edición del folleto del SI como un ejemplo de una unidad no perteneciente al SI. [10]
La ortografía alternativa caloría es una variante menos común y no estándar. [12]
La caloría "pequeña" se define ampliamente 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, esta última se definía como 4,1833 julios internacionales; el estándar actual de 4,184 J se eligió para que la nueva caloría termoquímica representara la misma cantidad de energía que antes. [19]
En los Estados Unidos , en un contexto nutricional, se utiliza casi exclusivamente la unidad "grande". [23] Generalmente se escribe "caloría" con "c" minúscula y el símbolo "cal", incluso en publicaciones gubernamentales. [6] [7] La unidad SI kilojulio (kJ) puede utilizarse en su lugar, en contextos legales o científicos. [24] [25] La mayoría de los nutricionistas estadounidenses prefieren la unidad kilocaloría a la unidad kilojulios, mientras que la mayoría de los fisiólogos prefieren utilizar 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 en kilojulios y kilocalorías, abreviadas como "kJ" y "kcal" respectivamente. [27]
En China , sólo se dan kilojulios. [28]
La unidad se utiliza con mayor frecuencia para expresar la energía alimentaria , es decir, la energía específica (energía por masa) de metabolizar diferentes tipos de alimentos. Por ejemplo, la grasa (lípidos triglicéridos) contiene 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".
La dieta es la práctica de comer 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 de reducción calórica son generalmente eficaces. [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 relacionadas con la energía de reacción, como la entalpía de formación y el tamaño de las barreras de activación . [33] Sin embargo, cada vez más está siendo reemplazada por la unidad del SI, el julio (J); y sus múltiplos métricos, como el kilojulio (kJ). [ cita requerida ]
El uso persistente en química se debe en gran medida al hecho de que la energía liberada por una reacción en solución acuosa , expresada en kilocalorías por mol de reactivo, es numéricamente cercana a la concentración del reactivo en moles por litro multiplicada por el cambio en 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 ), lo cual no es exacto ni siquiera para el agua pura. [ cita requerida ]
Tanto la caloría IT como la caloría termoquímica son completamente independientes de la capacidad calorífica del agua.
