熱量的歷史揭秘:尼古拉·克萊門如何創造了這一熱量單位?

熱量(calorie)這個單位最初起源於熱量學的理論,與我們日常飲食息息相關。熱量的定義主要取決於其所需的能量對於水的影響,特別是提高水溫的能量需求。

大卡(kilocalorie)是指將一升水的溫度提高一攝氏度所需的熱量,而小卡則是將一毫升水的溫度提高一攝氏度所需的熱量效率。

在營養學和食品科學中,"熱量"這一術語及其符號“cal”可以指代不同的單位,這在世界各地的定義上可能有所不同。在標籤和出版物中,熱量通常用於表示食物的能量價值、每日飲食建議及新陳代謝率等。

尼古拉·克萊門於1819至1824年間首次將熱量作為熱能單位引入,並在此期間發展了熱量學的基礎。

熱量一詞源於拉丁文中的“calor”,意為“熱”。在1841至1867年之間,這個術語開始出現在英語和法語辭典中,並被廣泛使用。克萊門的研究對於日後熱量的使用定義有著重要的影響,而在1879年,馬賽林·貝爾特洛特區分了“小卡”和“大卡”的概念,並建議把“大卡”用大寫字母“C”來表示,這一用法在1887年被威斯利安大學的威爾伯·奧林·阿特沃特所採納。

在1894年,美國醫生約瑟夫·霍華德·雷蒙德在他的《人類生理學手冊》中提到,小卡這一單位。雖然他提出將“大卡”稱為“千卡”,但這一稱謂直到數年後才被廣泛接受。

“小卡的認定在1896年被納入CGS單位系統,這也同時顯示了大卡的使用情況。”

全世界對於熱量的使用和理解有所不同。在美國的營養學中,大多數情況下使用的是“大卡”,而在其他國家,如歐盟則多使用千焦耳(kilojoule, kJ)來標示食物能量。在中國,營養標籤上只有千焦耳這一指標,而未使用卡路里。這反映了不同文化對能量單位的選擇和偏好。

熱量的定義與使用

熱量在不同領域的應用也略有不同。在食品科學中,熱量常用來表達各類食物的能量值,例如,脂肪每克含有9千卡,而碳水化合物和蛋白質均含有約4千卡,酒精則約為7千卡每克。這些數據不僅幫助人們了解食品能量,還影響他們的飲食規劃和健康選擇。

飲食學強調透過控制熱量的攝取來達成體重管理的目標,這是許多人在減重成功過程中必須考慮的因素。

科學背景

在化學和物理學中,卡路里幾乎總是指小卡,而大卡通常被稱為千卡。這些單位主要用於表達化學反應的釋放熱量,或是相變過程的能量變化。儘管如此,隨著科學研究的不斷進展,焦耳(joule, J)及其倍數如千焦耳正逐漸取代卡路里成為官方的能量單位。

“根據目前標準,小卡的熱量被認為等於4.184焦耳,這一定義與熱化學領域逐漸走向一致。”

隨著時間的推移,越來越多的領域採納焦耳作為主要的能量單位,這顯示了科學發展的趨勢,也表明了我們面對的挑戰是如何有效地交流和應用這些單位。卡路里的定義和使用隨著科学研究的進步也不斷演化,但其在日常生活中的重要性始終如一,無論是在飲食還是運動領域。

那麼,隨著健康意識的提高和科學知識的不斷更新,未來我們又將怎樣看待這個舊有的能量單位呢?

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