कैलोरी: Difference between revisions

{{hatnote|"kcal" redirects here; this article is about the unit of energy. For other uses, see [[KCAL (disambiguation)]] and [[Calorie (disambiguation)]].}}

[[File:Energy drink and fast food cheeseburger calorie comparison.jpg|thumb|upright=1.2|A {{convert|24|USfloz|ml|adj=on|order=flip}} 330 किलोकैलोरी के साथ एनर्जी ड्रिंक]]कैलोरी ऊर्जा की एक इकाई है।<ref name=morris1992/><ref name=marsh2020/>  ऐतिहासिक कारणों से, कैलोरी की दो मुख्य परिभाषाएँ व्यापक उपयोग में हैं। बड़ी कैलोरी, खाद्य कैलोरी, या किलोग्राम कैलोरी को मूल रूप से एक किलोग्राम पानी के तापमान को एक डिग्री सेल्सियस (या एक केल्विन) बढ़ाने के लिए आवश्यक ऊष्मा की मात्रा के रूप में परिभाषित किया गया था।<ref name=morris1992/><ref name="Webster" />  छोटी कैलोरी या ग्राम कैलोरी को एक ग्राम पानी में समान वृद्धि के लिए आवश्यक ऊष्मा की मात्रा के रूप में परिभाषित किया गया था।<ref name="Webster" /><ref name="Cambridge" /><ref name="Oxford" /><ref name=morris1992/>इस प्रकार, 1 बड़ी कैलोरी 1000 छोटी कैलोरी के बराबर होती है।

पोषण और खाद्य विज्ञान में, कैलोरी शब्द और प्रतीक cal लगभग हमेशा बड़ी इकाई को संदर्भित करता है। यह आम तौर पर प्रकाशनों और पैकेज लेबलों में प्रति सेवारत या प्रति वजन में खाद्य पदार्थों के पोषण मूल्य को व्यक्त करने के लिए उपयोग किया जाता है, अनुशंसित आहार संदर्भ सेवन,<ref name=FDA2019/><ref name=NHS2019/>चयापचय दर, आदि। कुछ लेखक भ्रम से बचने के लिए वर्तनी कैलोरी और प्रतीक कैल (दोनों एक पूंजी सी के साथ) की सलाह देते हैं;<ref name=conn2019/>हालांकि, इस सम्मेलन को अक्सर नजरअंदाज कर दिया जाता है।<ref name=FDA2019/><ref name=NHS2019/><ref name=conn2019/>

 

 

कैलोरी और जूल के बीच सटीक तुल्यता वर्षों से भिन्न है, लेकिन थर्मोकैमिस्ट्री और पोषण में अब यह आम तौर पर माना जाता है कि एक (छोटी) कैलोरी (थर्मोकेमिकल कैलोरी) ठीक 4.184 जे के बराबर है, और इसलिए एक किलोकैलोरी (एक बड़ी कैलोरी) है 4184 जे, या 4.184 केजे।<ref name=BIPM7th/><ref name=FAO2003/>

कैलोरी शब्द को पहली बार निकोलस क्लेमेंट द्वारा ऊष्मा ऊर्जा की एक इकाई के रूप में, 1819-1824 के वर्षों के दौरान प्रयोगात्मक कैलोरीमेट्री पर व्याख्यान में पेश किया गया था।<ref name=rhett2016/>  यह बड़ी कैलोरी थी।<ref name=marsh2020/><ref name=harg2007/><ref name=harg2006/>शब्द (लोअरकेस सी के साथ लिखा गया) 1841 और 1867 के बीच फ्रेंच और अंग्रेजी शब्दकोशों में प्रवेश किया। यह आता है {{ety|la|calor|heat}}.

1852 में पियरे एंटोनी फेवर (केमिस्ट) और जोहान टी। सिल्बरमैन (भौतिक विज्ञानी) द्वारा छोटी इकाई के लिए इसी शब्द का इस्तेमाल किया गया था। इस इकाई का इस्तेमाल अमेरिकी चिकित्सक जोसेफ हॉवर्ड रेमंड ने अपनी क्लासिक 1894 की पाठ्यपुस्तक ए मैनुअल ऑफ ह्यूमन फिजियोलॉजी में किया था।<ref name=raym1894/>  उन्होंने बड़ी इकाई किलोकैलोरी को कॉल करने का प्रस्ताव रखा, लेकिन यह शब्द कुछ साल बाद तक नहीं पकड़ पाया।

1879 में, मार्सेलिन बर्थेलॉट ने ग्राम-कैलोरी और किलोग्राम-कैलोरी के बीच अंतर किया, और बड़ी इकाई के लिए, पूंजी सी के साथ कैलोरी का उपयोग करने का प्रस्ताव रखा।<ref name=marsh2020/>भोजन की ऊर्जा सामग्री पर एक प्रभावशाली लेख में, 1887 में वेस्लेयन विश्वविद्यालय के प्रोफेसर विल्बर ओलिन एटवाटर द्वारा इस प्रयोग को अपनाया गया था।<ref name=marsh2020/><ref name=harg2007/>

छोटी कैलोरी (कैलोरी) को 1896 में cm-g-s प्रणाली (cgs) की एक इकाई के रूप में मान्यता दी गई थी,<ref name=marsh2020/><ref name=harg2006/>ऊर्जा की पहले से मौजूद सीजीएस इकाई के साथ, एर्ग (पहली बार क्लॉसियस द्वारा 1864 में, एर्गन नाम के तहत, और आधिकारिक तौर पर 1882 में अपनाया गया)।

छोटी कैलोरी मूल रूप से मीट्रिक सिस्टम (SI) का हिस्सा थी,<ref name=BIPM7th/>लेकिन 1948 में वजन और माप पर नौवें आम सम्मेलन द्वारा इसे आधिकारिक रूप से हटा दिया गया था<ref name=CIPM1948/>जूल के पक्ष में।<ref name=BIPM9th/>

छोटी कैलोरी को मोटे तौर पर 1 ग्राम पानी के तापमान को 1 डिग्री सेल्सियस (या 1 के, जो एक ही वृद्धि है, पिघलने बिंदु और गलनांक के बीच के अंतराल के एक प्रतिशत की वृद्धि के लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा के रूप में परिभाषित किया गया है) पानी का क्वथनांक)।<ref name="Cambridge" /><ref name="Oxford" />मात्रा वायुमंडलीय दबाव और शुरुआती तापमान पर निर्भर करती है, और इन मापदंडों के विभिन्न विकल्पों के परिणामस्वरूप इकाई की कई अलग-अलग सटीक परिभाषाएं होती हैं।

! Name !! Symbol !! Conversions !! Definition and notes

| [[Thermochemistry|Thermochemical]] calorie || cal_th

≈&nbsp;{{val|0.003964|ul=BTU}}

≈&nbsp;{{val|1.162|e=-6|ul=kW.h}}

≈&nbsp;{{val|2.611|e=19|ul=eV}}

| The amount of energy equal to exactly '''4.184 J''' ([[Joule]]s) and 1 kJ = 0.239 kcal.<ref name="iso31-4" /><ref name=Rossini/><ref name=lynch1974/><ref name=FAO2003/>{{efn|name=thermochemical}}  

| 4&nbsp;°C calorie || cal₄

≈&nbsp;<!-- {{convert|4.204|J|BTU|disp=output only}} -->{{val|0.003985|u=BTU}}

≈&nbsp;{{convert|4.204|J|kW.h|disp=output only}}

≈&nbsp;{{convert|4.204|J|eV|disp=output only}}

| The amount of energy required to warm one gram of air-free water from 3.5 to 4.5&nbsp;°C at standard atmospheric pressure.{{efn|name=pressure}}

| 15&nbsp;°C calorie || cal₁₅

≈&nbsp;<!-- {{convert|4.1855|J|BTU|disp=output only}} -->{{val|0.0039671|u=BTU}}

≈&nbsp;{{convert|4.1855|J|kW.h|disp=output only}}

≈&nbsp;{{convert|4.1855|J|eV|disp=output only}}

| The amount of energy required to warm one gram of air-free water from 14.5 to 15.5&nbsp;°C at standard atmospheric pressure.{{efn|name=pressure}} Experimental values of this calorie ranged from 4.1852 to 4.1858&nbsp;J. The [[CIPM]] in 1950 published a mean experimental value of 4.1855&nbsp;J, noting an uncertainty of 0.0005&nbsp;J.<ref name="iso31-4" />

| 20&nbsp;°C calorie || cal₂₀

≈&nbsp;<!-- {{convert|4.182|J|BTU|disp=output only}} -->{{val|0.003964|u=BTU}}

≈&nbsp;{{convert|4.182|J|kW.h|disp=output only}}

≈&nbsp;{{convert|4.182|J|eV|disp=output only}}

| The amount of energy required to warm one gram of air-free water from 19.5 to 20.5&nbsp;°C at standard atmospheric pressure.{{efn|name=pressure}}

| Mean calorie || cal_mean

≈&nbsp;<!-- {{convert|4.19|J|BTU|disp=output only}} -->{{val|0.003971|u=BTU}}

≈&nbsp;{{convert|4.190|J|kW.h|disp=output only}}

≈&nbsp;{{convert|4.190|J|eV|disp=output only}}

| Defined as {{frac|100}} of the amount of energy required to warm one gram of air-free water from 0 to 100&nbsp;°C at standard atmospheric pressure.{{efn|name=pressure}}

| International [[steam table|Steam Table]] calorie (1929) ||  

≈&nbsp;<!-- {{convert|4.1868|J|BTU|disp=output only}} -->{{val|0.0039683|u=BTU}}

≈&nbsp;{{convert|4.1868|J|kW.h|disp=output only}}

≈&nbsp;{{convert|4.1868|J|eV|disp=output only}}

| Defined as {{frac|860}} "international" watt hours = {{frac|180|43}} "international" joules exactly.{{efn|The figure depends on the conversion factor between "international joules" and "absolute" (modern, SI) joules. Using the mean international ohm and volt ({{val|1.00049|u=Ω}}, {{val|1.00034|u=V}}),<ref name=iupac/> the "international joule" is about {{val|1.00019|u=J}}, using the US international ohm and volt ({{val|1.000495|u=Ω}}, {{val|1.000330|u=V}}) it is about {{val|1.000165|u=J}}, giving {{val|4.18684}} and {{val|4.18674|u=J}}, respectively.}}

| International Steam Table calorie (1956) || cal_IT

≈&nbsp;<!-- {{convert|4.1868|J|BTU|disp=output only}} -->{{val|0.0039683|u=BTU}}

<nowiki>=</nowiki>&nbsp;{{convert|4.1868|J|kW.h|disp=output only}}

≈&nbsp;{{convert|4.1868|J|eV|disp=output only}}

| Defined as 1.163&nbsp;mW⋅h = 4.1868&nbsp;J exactly. This definition was adopted by the Fifth International Conference on Properties of Steam (London, July 1956).<ref name="iso31-4" />

पुराने साहित्य में सबसे आम दो परिभाषाएं 15 डिग्री सेल्सियस कैलोरी और थर्मोकेमिकल कैलोरी प्रतीत होती हैं। 1948 तक, बाद वाले को 4.1833 अंतर्राष्ट्रीय जूल के रूप में परिभाषित किया गया था; 4.184 जे के वर्तमान मानक को नई थर्मोकेमिकल कैलोरी के लिए पहले की तरह ऊर्जा की समान मात्रा का प्रतिनिधित्व करने के लिए चुना गया था।<ref name="Rossini" />

पोषण के संदर्भ में, बड़ी इकाई का उपयोग लगभग अनन्य रूप से किया जाता है। यह आमतौर पर सरकारी प्रकाशनों में भी लोअरकेस c और प्रतीक cal के साथ कैलोरी लिखा जाता है,<ref name=FDA2019/><ref name=NHS2019/>हालांकि कैपिटलाइज्ड फॉर्म कैलोरी (कैल के प्रतीक के साथ) या किलोकैलोरी नाम (प्रतीक केकेसी के साथ) का भी उपयोग किया जाता है, और कानून द्वारा अनिवार्य किया जा सकता है। इसके बजाय, कानूनी या वैज्ञानिक संदर्भों में ऊर्जा किलोजूल (kJ) की SI इकाई का उपयोग किया जा सकता है।<ref name=ukmetric2012/><ref name=NPL2016/>

यूरोपीय संघ में पोषण तथ्यों के लेबल पर, ऊर्जा किलोजूल और किलोकलरीज दोनों में व्यक्त की जाती है।<ref>{{Cite web |title=उपभोक्ताओं को खाद्य जानकारी के प्रावधान पर यूरोपीय संसद और 25 अक्टूबर 2011 की परिषद के यूरोपीय संघ के विनियमन संख्या 1169/2011|url=https://eur-lex.europa.eu/eli/reg/2011/1169/oj#d1e2548-18-1 |access-date=18 April 2022 |website=eur-lex.europa.eu |language=en}}</ref> संयुक्त राज्य अमेरिका और कनाडा में, लेबल बड़ी इकाई के संदर्भ में कैलोरी का उपयोग करते हैं।<ref>{{Cite journal |last=Nutrition |first=Center for Food Safety and Applied |date=7 March 2022 |title=पोषण तथ्य लेबल में परिवर्तन|url=https://www.fda.gov/food/food-labeling-nutrition/changes-nutrition-facts-label |journal=FDA |language=en}}</ref> चीन में सिर्फ किलोजूल दिए जाते हैं।<ref>{{Cite web |last=USDA |date=2013 |title=चीन, डिब्बाबंद खाद्य पदार्थों के पोषण लेबलिंग के सामान्य नियम|url=https://apps.fas.usda.gov/newgainapi/api/report/downloadreportbyfilename?filename=General%20Rules%20for%20Nutrition%20Labeling%20of%20Prepackaged%20Foods%20_Beijing_China%20-%20Peoples%20Republic%20of_1-9-2013.pdf |access-date=18 April 2022}}</ref>

 

 

खाद्य ऊर्जा को व्यक्त करने के लिए इकाई का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है, अर्थात् विभिन्न प्रकार के भोजन के चयापचय की विशिष्ट ऊर्जा (प्रति द्रव्यमान ऊर्जा)। उदाहरण के लिए, वसा (लिपिड) में 9 किलो कैलोरी प्रति ग्राम (kcal/g) होती है, जबकि कार्बोहाइड्रेट (चीनी और स्टार्च) और प्रोटीन (पोषक तत्व) में लगभग 4 kcal/g होता है।<ref name=SciAm/>भोजन में अल्कोहल में 7 किलो कैलोरी/ग्राम होता है।<ref>{{Cite web |title=कैलोरी - वसा, प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट, शराब। कैलोरी प्रति ग्राम|url=http://www.nutristrategy.com/nutrition/calories.htm}}</ref> प्रति दिन कैलोरी के रूप में अनुशंसित पोषण सेवन या खपत को व्यक्त करने के लिए बड़ी इकाई का भी उपयोग किया जाता है।

 

 

अन्य वैज्ञानिक संदर्भों में, कैलोरी शब्द और प्रतीक cal लगभग हमेशा छोटी इकाई को संदर्भित करता है; बड़ी इकाई को आमतौर पर किलोकैलोरी कहा जाता है जिसका प्रतीक kcal होता है। इसका उपयोग ज्यादातर रासायनिक प्रतिक्रिया या चरण संक्रमण में जारी ऊर्जा की मात्रा को व्यक्त करने के लिए किया जाता है, आमतौर पर पदार्थ के प्रति मोल (इकाई), जैसा कि किलोकैलोरी प्रति मोल में होता है।<ref name=rappo2007/>इसका उपयोग कभी-कभी अन्य ऊर्जा मात्राओं को निर्दिष्ट करने के लिए भी किया जाता है जो प्रतिक्रिया ऊर्जा से संबंधित होती हैं, जैसे बंधन ऊर्जा और सक्रियण ऊर्जा का आकार।<ref name=bhag2002/>हालांकि, इसे एसआई इकाई, जूल (जे) द्वारा तेजी से स्थानांतरित किया जा रहा है; और उसके मीट्रिक गुणक, जैसे कि किलोजूल (kJ)।

रसायन विज्ञान में लंबे समय तक उपयोग काफी हद तक इस तथ्य के कारण है कि जलीय घोल में एक प्रतिक्रिया द्वारा जारी ऊर्जा, अभिकर्मक के प्रति किलोकलरीज में व्यक्त की जाती है, संख्यात्मक रूप से अभिकर्मक की एकाग्रता के करीब है, प्रति लीटर मोल में, समय में परिवर्तन समाधान का तापमान, केल्विन या डिग्री सेल्सियस में। हालांकि, यह अनुमान मानता है कि समाधान की वॉल्यूमेट्रिक ताप क्षमता 1 किलो कैलोरी/लीटर/केल्विन है, जो शुद्ध पानी के लिए भी सटीक नहीं है।

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