cal को J में बदलना कैलोरी (ऊष्मरासायनिक) ↔ जूल मुफ़्त ऑनलाइन सुरक्षित

पृथ्वी विज्ञान और जैव-रसायन में कैलोरी से जूल तक

मौसम विज्ञानी कभी धूप को लैंग्ले में गिनते थे, भू-भौतिकविद पृथ्वी की ऊष्मा के बहिर्वाह को ऊष्मा-प्रवाह इकाइयों में गिनते थे, और जैव-रसायनज्ञ आज भी आणविक बंधनों की ऊर्जा को किलोकैलोरी प्रति मोल में गिनते हैं। इन सभी इकाइयों के पीछे कैलोरी खड़ी है, और हर आधुनिक तुलना उसे जूल में बदल देती है। “cal से J में बदलने” की गणना के लिए 4.184 से गुणा कीजिए। इसलिए 100 cal 418.4 J बन जाती है, 1,000 cal 4,184 J बन जाती है, और ATP के एक मोल के जल-अपघटन पर निकलने वाली 7.3 kcal 30.5 kJ बन जाती है। ऊपर का कैलकुलेटर आपके टाइप करते समय गुणा करता है, और नीचे के खंड खेत पर पड़ी धूप से लेकर कोशिका में एक प्रोटीन तक जाते हैं।

नीचे आपको हल किए गए उदाहरण, हर इकाई का परिचय, एक तुलना, विज्ञानों के कई मामले और आम चूकें मिलेंगी। सारी गणना आपके ब्राउज़र में होती है। यहाँ उपयोग की गई कैलोरी ठीक 4.184 J की छोटी ऊष्मा-रासायनिक कैलोरी है।

cal को J में कैसे बदलें: बस 4.184

गुणक

एक ऊष्मा-रासायनिक कैलोरी ठीक 4.184 जूल के रूप में परिभाषित है, इसलिए “cal से J में बदलने” की गणना का मतलब 4.184 से गुणा करना है। 10 cal से 41.84 J मिलता है, 500 cal से 2,092 J और 100,000 cal से 418,400 J। यही गुणक किलोकैलोरी को किलोजूल में बदलता है: 285 kcal 1,192 kJ है। दूसरी दिशा में 0.23901 का उपयोग कीजिए।

हल किए गए उदाहरण

एक लैंग्ले, यानी प्रति वर्ग सेंटीमीटर एक कैलोरी, प्रति वर्ग मीटर 41,840 J है। ATP के जल-अपघटन की ऊर्जा 7.3 kcal/mol, 30.5 kJ/mol है। 1 µcal/cm²/s का ऊष्मा-प्रवाह 41.84 mW/m² है, और ग्लूकोज़ के एक मोल का ऑक्सीकरण, 686 kcal, 2,870 kJ है।

यह सटीक क्यों है

प्रति कैलोरी 4.184 J का मान एक परिभाषा है, इसलिए इसमें कुछ भी अनिश्चित नहीं है। कुछ पुराने शोधपत्र 4.1855 J की 15 °C कैलोरी या 4.1868 J की तालिका कैलोरी का उपयोग करते हैं, जो 0.1 प्रतिशत से कम से भिन्न हैं।

एक त्वरित विवेक-परीक्षण

जूल कैलोरी से लगभग चार गुना बड़े निकलने चाहिए। अगर परिणाम शुरुआती संख्या से छोटा है, तो गुणक उलट दिया गया था।

कैलोरी

एक इकाई जो अपने समय से अधिक जिंदा रही

कैलोरी, यानी एक ग्राम पानी को एक डिग्री सेल्सियस गरम करने के लिए चाहिए ऊष्मा, एक सदी से अधिक समय तक ऊष्मा की कार्यकारी इकाई थी। इसके गुणज, किलोकैलोरी और गीगाकैलोरी, जैव-रसायन, पोषण और कुछ ऊर्जा आँकड़ों में बने हुए हैं।

यह कहाँ दिखती है

जैव-रसायन, मौसम विज्ञान, भू-भौतिकी, पोषण और पुराने इंजीनियरिंग ग्रंथ।

जूल

ऊर्जा की SI इकाई

जूल वह ऊर्जा है जो एक न्यूटन का बल एक मीटर की दूरी पर स्थानांतरित करता है। यह एक वाट-सेकंड के बराबर है और सभी आधुनिक ऊर्जा इकाइयों का आधार है। पत्रिकाएँ अब kcal/mol और लैंग्ले के बजाय kJ/mol और W/m² माँगती हैं।

यह कहाँ दिखता है

आधुनिक विज्ञान पत्रिकाएँ, भौतिकी, इंजीनियरिंग और अंतर्राष्ट्रीय मानक।

कैलोरी या जूल?

प्रत्येक कैलोरी का मूल्य 4.184 J है। इसलिए 1,000 cal 4,184 J है, और 100,000 cal 418,400 J है। ऊर्जा वही है; केवल संख्या और इकाई बदलती हैं।

यह रूपांतरण सटीक है। परिवार पर ध्यान दीजिए, क्योंकि 1,000 cal से एक किलोकैलोरी बनती है, यानी 4,184 J।

रूपांतरण कहाँ दिखता है

लैंग्ले में धूप

पुराने जलवायु अभिलेख सौर विकिरण को लैंग्ले, यानी प्रति वर्ग सेंटीमीटर कैलोरी, में देते हैं। 500 लैंग्ले का गर्मी का दिन 20.9 MJ/m² है। सौर स्थिरांक का पुराना मान, 1.94 cal/cm²/min, 1,353 W/m² है। “cal से J में बदलने” की गणना ऐसे अभिलेखों को आधुनिक उपग्रह डेटा से मिला देती है, और यह किसी भी जलवायु-पुनर्निर्माण अध्ययन का पहला क़दम है।

पृथ्वी से ऊष्मा-प्रवाह

भू-भौतिकविद कभी ऊष्मा-प्रवाह HFU में नापते थे, जो 10⁻⁶ cal/cm²/s की इकाइयाँ हैं। एक HFU 41.84 mW/m² है। महाद्वीपीय औसत 1.5 HFU 63 mW/m² है, और सागरीय भूपर्पटी में लगभग 1.6 HFU, यानी 67 mW/m² है। आधुनिक काम सीधे mW/m² उद्धृत करता है।

जैव-रसायन में ऊर्जा

पाठ्यपुस्तकें ATP के जल-अपघटन की मुक्त ऊर्जा −7.3 kcal/mol देती हैं, जो −30.5 kJ/mol है। एक सहसंयोजी C–C बंधन में लगभग 83 kcal/mol, यानी 347 kJ/mol होता है। एक हाइड्रोजन बंधन में लगभग 5 kcal/mol, यानी 21 kJ/mol होता है। नई पुस्तकें पूरी तरह kJ/mol उपयोग करती हैं, इसलिए पुराने और नए संस्करणों के बीच आने-जाने के लिए विद्यार्थी को cal को J में बदलना पड़ता है।

लैंग्ले

लैंग्ले, जिसका नाम खगोलविद सैमुअल लैंग्ले पर रखा गया, प्रति वर्ग सेंटीमीटर एक कैलोरी है, यानी 41,840 J/m²। मध्य अक्षांशों पर सतह पर दैनिक विकिरण आमतौर पर सर्दी के 100 लैंग्ले से गर्मी के 700 लैंग्ले तक होता है, यानी 4.2 से 29 MJ/m²। बीसवीं सदी की मौसम पुस्तिकाएँ इनसे भरी हैं।

प्रति मोल ऊष्मीय ऊर्जा

25 °C पर ऊष्मीय ऊर्जा kT 0.593 kcal/mol, यानी 2.48 kJ/mol है। जैव-रसायनज्ञ इसे “लगभग 0.6 kcal/mol” के रूप में याद रखते हैं। इस मान के कुछ गुना से कमज़ोर अंतःक्रियाएँ ऊष्मीय गति से लगातार टूटती रहती हैं, जबकि 5 से 15 kcal/mol, यानी 21 से 63 kJ/mol, वाली अंतःक्रियाएँ प्रोटीन को मुड़ा हुआ रखती हैं।

प्रकाश-संश्लेषण

कार्बन डाइऑक्साइड और पानी से ग्लूकोज़ का एक मोल बनाना लगभग 686 kcal, यानी 2,870 kJ, संचित करता है, जो प्रति मोल स्थिर की गई कार्बन डाइऑक्साइड पर लगभग 114 kcal, यानी 477 kJ, के अनुरूप है। ऊर्जा लाल फ़ोटॉनों के प्रति मोल लगभग 40 kcal, यानी 170 kJ/mol, के प्रकाश से आती है।

सक्रियण ऊर्जाएँ

एक एंज़ाइम किसी अभिक्रिया की सक्रियण ऊर्जा को 20 से 10 kcal/mol तक, यानी 84 से 42 kJ/mol तक घटा सकता है। शरीर के तापमान पर यह दर को लगभग 2 × 10⁷ गुना बढ़ा देता है। दर पर कुछ kcal का प्रभाव चरघातांकी होता है, इसलिए लापरवाह रूपांतरण बड़ा अंतर पैदा कर सकता है।

समुद्री जल की ऊष्मा-धारिता

समुद्री जल की ऊष्मा-धारिता लगभग 0.93 cal/(g·K), यानी 3.9 J/(g·K) है। 100 मीटर गहरा और एक वर्ग मीटर क्षेत्रफल वाला महासागर का स्तंभ लगभग 102,500 kg पानी रखता है, इसलिए उसे 1 °C गरम करने में लगभग 410 MJ लगते हैं, यानी सतह के प्रति वर्ग सेंटीमीटर 9,800 cal। महासागर की ऊष्मा-मात्रा पर जलवायु शोधपत्र अब ज़ेटाजूल उद्धृत करते हैं।

ज़ेटाजूल में महासागर की ऊष्मा-मात्रा

पिछले दशकों में महासागरों ने लगभग 300 ZJ अतिरिक्त ऊष्मा सोखी है, यानी 3 × 10²³ J। कैलोरी में यह 7 × 10²² cal है। पुराने शोधपत्र इसे 72 मिलियन मिलियन मिलियन kcal लिख सकते थे, इसी कारण जूल के उपसर्ग इतनी राहत देते हैं।

ईंधन और भोजन, पुराना और नया

गेहूँ के दाने में लगभग 3.4 kcal/g, यानी 14.2 kJ/g, ग्लूकोज़ में 3.75 kcal/g, यानी 15.7 kJ/g, और वसा में 9 kcal/g, यानी 37.7 kJ/g होता है। चूँकि बीसवीं सदी के कई कृषि शोधपत्र kcal उद्धृत करते हैं, “cal से J में बदलने” की गणना अक्सर उनके डेटा के पुनः उपयोग का पहला क़दम होती है।

मानसिक शॉर्टकट

cal को दिमाग़ में J में बदलने के लिए 4 से गुणा कीजिए और 4 प्रतिशत जोड़िए। 1,000 cal के लिए: 4,000 जमा 160 से 4,160 मिलता है, जबकि सटीक 4,184 है। 250 cal के लिए: 1,000 जमा 40 से 1,040 मिलता है, जबकि सटीक 1,046 है। यह तरीक़ा त्वरित अनुमानों के लिए ठीक है।

वर्कशीट के सूत्र

वर्कशीट में “cal से J में बदलने” की गणना के लिए, कॉलम A में कैलोरी डालिए और कॉलम B में सूत्र =A2*4.184। उलटा सूत्र =B2/4.184 है। तीसरे कॉलम में =B2/3600000 से kWh मिलती है और बड़े मानों की त्वरित क्रॉस-जाँच हो जाती है।

पूर्णांकन और परिशुद्धता

जैव-रसायन में 7.3 kcal/mol जैसे मान दो अंकों तक ज्ञात होते हैं, इसलिए बदला हुआ 30.5 kJ/mol इससे अधिक का हक़दार नहीं। “cal से J में बदलने” की गणना को स्रोत के सार्थक अंकों की संख्या बनाए रखनी चाहिए और अधिक गढ़नी नहीं चाहिए।

याद रखने योग्य मील के पत्थर

1 cal 4.184 J है। 10 cal 41.84 J है। 100 cal 418.4 J है। 1,000 cal 4,184 J है। 1 kcal/mol 4.184 kJ/mol है। 1 लैंग्ले 41,840 J/m² है। 1 HFU 41.84 mW/m² है। विज्ञानों में यही गुणक मायने रखते हैं।

सौर स्थिरांक, पुराना और नया

शुरुआती मापों ने सौर स्थिरांक 1.94 cal/cm²/min दिया, जो 1,353 W/m² है। उपग्रह अब लगभग 1,361 W/m² नापते हैं, यानी 1.95 cal/cm²/min। अंतर केवल 0.6 प्रतिशत है। “cal से J में बदलने” की गणना के बाद 60 से भाग देना पुरानी इकाइयों को वाट में बदल देता है।

संदर्भ सीढ़ी

2 cal 8.368 J है। 20 cal 83.68 J है। 200 cal 836.8 J है। 2,000 cal 8,368 J है। 5,000 cal 20,920 J है। 20,000 cal 83,680 J है। 1,000,000 cal 4.184 MJ है। ऐसी सीढ़ी जाँच को तेज़ करती है।

उलटा परीक्षण

जूल के परिणाम को 4.184 से भाग दीजिए और मूल कैलोरी फिर दिखनी चाहिए: 4,184 J से 1,000 cal मिलती है। मोटा आकार-परीक्षण भी काम करता है, क्योंकि जूल कैलोरी के लगभग चार गुना होते हैं।

kWh और BTU से संबंध

एक कैलोरी 1.162 × 10⁻⁶ kWh और 3.97 × 10⁻³ BTU है। एक मेगाकैलोरी 1.162 kWh और 3,968 BTU है। बड़ी ऊर्जाओं के लिए kWh कैलोरी से अधिक सुविधाजनक है।

एक हल किया हुआ उदाहरण

एक जलविज्ञानी पाता है कि एक तालाब को एक दिन में 420 लैंग्ले मिलते हैं और वाष्पन से 90 लैंग्ले खो जाते हैं। शुद्ध लाभ 330 लैंग्ले है, जो 330 × 41,840 = 13.8 MJ/m² है। तालाब की 400 m² सतह पर यह एक दिन में 5.5 GJ है, जो 1,320 टन पानी को 1 °C गरम करने के लिए पर्याप्त है।

प्रतिदिन सौर ऊर्जा

प्रतिदिन 500 लैंग्ले पाने वाले एक वर्ग मीटर भूमि को 20.9 MJ, यानी 5.8 kWh मिलती है, जो समशीतोष्ण अक्षांशों में अच्छे दिन के लिए उचित संख्या है। 15 प्रतिशत दक्षता वाला पैनल इसे 0.87 kWh बिजली में बदल देगा।

वायुमंडल में गुप्त ऊष्मा

एक ग्राम जलवाष्प के संघनन से 540 cal, यानी 2,260 J, निकलती है। एक बड़ा तूफ़ान लाखों टन वाष्प संघनित करता है, लगभग 10¹⁶ J छोड़ते हुए, जो कैलोरी में 2.4 × 10¹⁵ है। इस पैमाने के लिए मौसम विज्ञानी जूल की ओर बढ़ते हैं।

जानवरों की चयापचय ऊष्मा

विश्राम में एक चूहा लगभग 0.1 cal/s, यानी 0.4 W, छोड़ता है, एक व्यक्ति 24 cal/s, यानी 100 W, और एक घोड़ा 120 cal/s, यानी 500 W। वाट के मानक बनने से पहले जीव-विज्ञानी ऐसे आँकड़ों की तुलना प्रतिदिन kcal में करते थे। एक व्यक्ति की प्रतिदिन 2,000 kcal 8.4 MJ है।

पुरानी भौतिकी प्रयोगशाला में कैलोरी

500 g पानी वाला एक पुराना कैलोरीमापी, जो 3.2 °C गरम हुआ, 1,600 cal, यानी 6.7 kJ, रखता है। जले ईंधन के द्रव्यमान से भाग देने के बाद परिणाम से दहन की ऊष्मा मिली। “cal से J में बदलने” की गणना उसे उस रिपोर्ट के लिए जूल में बदल देती है जिसे आधुनिक तालिकाओं से मेल खाना है।

एक दूसरा रास्ता

कैलोरी सीधे 4.184 से जूल तक पहुँच सकती हैं, या किलोकैलोरी के रास्ते: 1,000 से भाग दीजिए और फिर 4,184 से गुणा कीजिए। दोनों रास्तों के बीच बेमेल एक ग़लत टाइप किया अंक उजागर कर देता है।

गहरे समुद्र के छिद्र और ऊष्मा

एक जलतापीय छिद्र क्षेत्र समुद्र-तल से 100 MW ऊष्मा, यानी प्रति सेकंड 24 मिलियन cal, छोड़ सकता है। शुरुआती अध्ययनों ने ऐसे प्रवाह cal/s और cal/cm²/s में बताए, और आधुनिक डेटा से उन्हें दोहराने के लिए हर चरण में “cal से J में बदलने” की गणना चाहिए।

बारिश और वाष्पन

एक वर्ग मीटर से एक मिलीमीटर पानी वाष्पित करने के लिए लगभग 58 लैंग्ले चाहिए, क्योंकि हर ग्राम में 580 cal लगती है। जूल में यह 2.43 MJ/m² है। यह गुप्त ऊष्मा वह ऊर्जा है जो मौसम को चलाती है: एक तूफ़ान समुद्र से आकाश तक कई गीगाकैलोरी ऊष्मा ले जाता है।

बर्फ़ और हिम का पिघलना

300 kg/m³ घनत्व वाली 10 cm गहरी बर्फ़ की परत पिघलाने के लिए प्रति वर्ग मीटर 30 kg गुणा 80 cal/g चाहिए, जो 2.4 मिलियन cal, यानी 10 MJ, है। 500 लैंग्ले, यानी 20.9 MJ/m², की एक दिन की धूप, अगर सब सोख ली जाए, तो इससे दुगुना पिघला सकती है। बर्फ़ अधिकांश प्रकाश परावर्तित कर देती है, इसलिए असली पिघलना धीमा होता है।

जंगल और फ़सल की ऊर्जा

गेहूँ का एक हेक्टेयर एक मौसम में लगभग 150 मिलियन kcal धूप स्थिर करता है, यानी 630 GJ, जबकि उससे मिला अनाज 8 टन होता है, 3.4 kcal/g पर, जो 27 मिलियन kcal, यानी 114 GJ है। बीसवीं सदी के कृषि-विज्ञानी ऐसे बजट प्रति हेक्टेयर kcal में लिखते थे, और “cal से J में बदलने” की गणना उन्हें आधुनिक बना देती है।

झील का ऊर्जा बजट

2 मीटर गहरी झील जो एक दिन में 300 लैंग्ले, यानी 12.6 MJ/m², सोखती है, अगर ऊष्मा पानी में ही रहे तो 1.5 °C गरम होती है। कैलोरी में गणना सरल है: 200 cm पानी पर फैली 300 cal/cm² 1.5 cal/g है, इसलिए 1.5 °C। जूल में उसी योग के लिए प्रति ग्राम प्रति डिग्री 4.184 J चाहिए।

ऊष्मा-प्रवाह इकाइयाँ और भूपर्पटी

महाद्वीपीय भूपर्पटी का विशिष्ट ऊष्मा-प्रवाह 1.0 से 2.0 HFU, यानी 42 से 84 mW/m², है। मध्य-महासागरीय कटक 5 HFU, यानी 209 mW/m², तक पहुँचते हैं, और पुराने क्रेटन केवल 0.8 HFU, यानी 33 mW/m²। 1960 के दशक के नक़्शे HFU में हैं और नए डेटा से तुलना के लिए रूपांतरण चाहिए।

पूरी पृथ्वी की ऊष्मा

पृथ्वी लगभग 47 टेरावाट आंतरिक ऊष्मा खोती है। पुरानी इकाइयों में यह प्रति सेकंड 11 मिलियन मिलियन cal है, या प्रति वर्ष 3.5 × 10²⁰ cal। संख्याएँ विशाल हैं, और भू-भौतिकी के शोधपत्र इसी कारण उन्हें TW में रखते हैं।

ATP और कोशिका का बजट

ATP का जल-अपघटन मानक स्थितियों में 7.3 kcal/mol, यानी 30.5 kJ/mol, और जीवित कोशिका में लगभग 12 kcal/mol, यानी 50 kJ/mol, छोड़ता है। एक व्यक्ति हर दिन लगभग अपने शरीर के वज़न के बराबर ATP का चक्र चलाता है। इकाई-रूपांतरण विद्यार्थी को पुरानी और नई पाठ्यपुस्तकों की तुलना करने देता है।

ग्लूकोज़ और श्वसन

ग्लूकोज़ के एक मोल का पूर्ण ऑक्सीकरण 686 kcal, यानी 2,870 kJ, देता है। लगभग 40 प्रतिशत ATP में फँस जाती है, और बाक़ी ऊष्मा के रूप में निकल जाती है। ग्लूकोज़ का एक मोल 180 g है, इसलिए प्रति ग्राम ऊर्जा 3.8 kcal या 15.9 kJ है, जो खाद्य लेबलों पर कार्बोहाइड्रेट के आँकड़े से मेल खाती है।

बंधन ऊर्जाएँ

एक C–H बंधन लगभग 99 kcal/mol, यानी 414 kJ/mol, का है, एक O–H बंधन 111 kcal/mol, यानी 464 kJ/mol, का, और एक C=C द्विबंध 146 kcal/mol, यानी 611 kJ/mol, का। पुरानी तालिकाएँ kcal/mol सूचीबद्ध करती हैं। एवोगैड्रो संख्या से भाग देने पर प्रति बंधन ऊर्जा जूल में मिलती है, कुछ 10⁻¹⁹ J।

cal से J में बदलने के और मान

रूपांतरणों की एक लंबी सूची

अगर आपको चाहिए मान पहली सूची में नहीं है, तो ये आगे के रूपांतरण सीधे पढ़ने के लिए पर्याप्त निकट हो सकते हैं:

• 0.1 cal = 0.4184 J
• 0.5 cal = 2.092 J
• 3 cal = 12.552 J
• 4 cal = 16.736 J
• 7 cal = 29.288 J
• 15 cal = 62.76 J
• 20 cal = 83.68 J
• 75 cal = 313.8 J
• 200 cal = 836.8 J
• 500 cal = 2,092 J
• 2,000 cal = 8,368 J
• 10,000 cal = 41,840 J

“cal से J में बदलने” की गणना के जाल

गुणा की जगह भाग

कैलोरी गुणा करने से जूल बनती हैं। अगर 1,000 cal का परिणाम 239 आया, तो गुणक उलट दिया गया था।

छोटी कैलोरी और किलोकैलोरी

छोटी कैलोरी 4.184 J है और किलोकैलोरी 4,184 J। जैव-रसायन में “kcal/mol” मानक है, इसलिए उपसर्ग रखिए। उसे छोड़ने से 1,000 की त्रुटि होती है।

प्रति मोल और प्रति ग्राम

प्रति मोल की ऊर्जा की तुलना प्रति ग्राम की ऊर्जा से मोलर द्रव्यमान से भाग दिए बिना नहीं की जा सकती। पहले इकाई बदलिए और मात्रा को बाद में सँभालिए।

संक्षिप्त सवाल

cal को J में बदलने का सूत्र क्या है?

जूल बराबर कैलोरी गुणा 4.184।

1,000 cal जूल में कितनी है?

4,184 J।

100 cal जूल में कितनी है?

418.4 J।

एक जूल कैलोरी में कितना है?

0.23901 cal।

क्या इनपुट अपलोड होता है?

नहीं, सब कुछ आपके ब्राउज़र में गणना होता है।

संबंधित पृष्ठ और सारांश

आपको cal से kWh, kWh से J, J से kWh, km से mi, mi से km, °C से °F, °F से °C, ml से tsp, MPG (US) से MPG (UK) भी चाहिए हो सकते हैं। उलटी दिशा के लिए J से cal देखिए।

सारांश: कैलोरी को 4.184 से गुणा करने पर वह जूल बन जाती है, और इकाई परिणाम के बगल में रखी जाती है। सब कुछ आपके ब्राउज़र में रहता है, बिना खाते और बिना अपलोड के।