Κατανόηση της θερμίδας: Ορισμός, μονάδες και καθημερινές εφαρμογές

Η θερμίδα, γνωστή και ως θερμική ενέργεια ή θερμική ενέργεια, είναι μια μορφή ενέργειας που μεταφέρεται μεταξύ συστημάτων ή αντικειμένων λόγω διαφοράς θερμοκρασίας. Είναι ένα μέτρο της ποσότητας θερμότητας που απαιτείται για να αυξηθεί η θερμοκρασία μιας ουσίας κατά ένα βαθμό Κελσίου (ή Kelvin). Στη θερμοδυναμική, η θερμίδα ορίζεται ως η ποσότητα θερμικής ενέργειας που απαιτείται για να προκαλέσει μια μοναδιαία αλλαγή στη θερμοκρασία, που τυπικά εκφράζεται σε μονάδες τζάουλ ανά βαθμό Κελσίου (J/°C) ή χιλιοτζάουλ ανά βαθμό Κελσίου (kJ/°C). Για παράδειγμα, εάν μια ουσία έχει ειδική θερμοχωρητικότητα 4,184 J/g°C και θερμαίνεται από 20°C έως 30°C, τότε η ποσότητα θερμίδων που απαιτείται για να αυξηθεί η θερμοκρασία κατά 1 γραμμάριο της ουσίας κατά 10° Το C μπορεί να υπολογιστεί ως:

Calor = ειδική θερμοχωρητικότητα x μάζα x μεταβολή θερμοκρασίας
= 4,184 J/g°C x 1 g x 10°C
= 41,84 J

Στην καθημερινή ζωή, χρησιμοποιούμε θερμίδες για να περιγράψουμε την ποσότητα θερμικής ενέργειας που απαιτείται για την εκτέλεση διαφόρων εργασιών , όπως μαγείρεμα φαγητού, θέρμανση δωματίου ή τροφοδοσία αυτοκινήτου. Για παράδειγμα, η θερμιδική αξία ενός συγκεκριμένου τύπου καυσίμου μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να εκτιμηθεί πόση ενέργεια θα παράγει όταν καεί και πόση θερμότητα θα παράγει για να ζεστάνει έναν χώρο ή να τροφοδοτήσει ένα όχημα.