Kalorin ymmärtäminen: määritelmä, yksiköt ja päivittäiset sovellukset

Kalori, joka tunnetaan myös nimellä lämpöenergia tai lämpöenergia, on energiamuoto, joka siirtyy järjestelmien tai esineiden välillä lämpötilaeron vuoksi. Se on lämpömäärän mitta, joka tarvitaan nostamaan aineen lämpötilaa yhdellä Celsius-asteella (tai Kelvinillä).

Termodynamiikassa kalori määritellään lämpöenergian määräksi, joka tarvitaan aiheuttamaan lämpötilan yksikkömuutos, tyypillisesti ilmaistuna yksikköinä jouleina celsiusastetta (J/°C) tai kilojoulea celsiusastetta kohden (kJ/°C). Esimerkiksi, jos aineen ominaislämpökapasiteetti on 4,184 J/g°C ja se kuumennetaan 20°C:sta 30°C:een, niin kalorimäärä, joka tarvitaan nostamaan 1 gramman ainetta lämpötilaa 10°C C voidaan laskea seuraavasti:

Kalori = ominaislämpökapasiteetti x massa x lämpötilan muutos
= 4,184 J/g°C x 1 g x 10°C
= 41,84 J

Arkielämässä käytämme kaloria kuvaamaan eri tehtävien suorittamiseen tarvittavan lämpöenergian määrää , kuten ruoanlaitto, huoneen lämmittäminen tai auton virransyöttö. Tietyn polttoainetyypin kaloriarvon avulla voidaan esimerkiksi arvioida, kuinka paljon energiaa se tuottaa palaessaan ja kuinka paljon lämpöä se tuottaa tilan lämmittämiseen tai ajoneuvon tehonlähteenä.