Converter cal para J caloria (termoquímica) ↔ joule Grátis Online Seguro
Escreva um valor em caloria (termoquímica) e leia-o de imediato em joule. O fator é exato por definição, a conta é feita no seu navegador e nada é enviado para lugar algum.
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Valores comuns — Converter cal para J (caloria (termoquímica) ↔ joule)
| cal | J |
|---|---|
| 1 | 4.184 |
| 2 | 8.368 |
| 3 | 12.552 |
| 5 | 20.92 |
| 10 | 41.84 |
| 20 | 83.68 |
| 50 | 209.2 |
| 100 | 418.4 |
De onde vêm estas unidades
A energia recolheu uma unidade de cada campo que a descobriu por conta própria. O joule é a do SI e a mais simples: um newton a actuar ao longo de um metro. A caloria vem do estudo do calor e foi definida aquecendo água um grau — daí haver várias, conforme o grau de que se parte; a usada aqui é a caloria termoquímica, exatamente 4,184 J. O quilowatt-hora não é de todo uma unidade de físico, mas de contabilista: um quilowatt consumido durante uma hora, que é precisamente como a eletricidade se vende. O BTU é o seu primo britânico, construído sobre a libra e o grau Fahrenheit, e manda ainda no ofício do aquecimento e do frio em todo o mundo.
Onde as encontra
O joule pertence à física e, fora do mundo anglófono, aos rótulos dos alimentos. O quilowatt-hora chega em toda a factura de eletricidade e descreve a capacidade das baterias, do celular ao automóvel. O BTU classifica aparelhos de ar condicionado, caldeiras e aparelhos a gás quase por toda a parte, incluindo em países de resto inteiramente métricos. As calorias — na prática quilocalorias — governam a nutrição, o único site onde o nome da unidade erra habitualmente por mil.
Perguntas frequentes
A caloria do rótulo é a mesma que a daqui?
Não, e a diferença é de mil vezes. A Caloria impressa nos alimentos é uma quilocaloria: mil das calorias usadas nesta página. Uma refeição de 500 Calorias são 500 000 calorias no sentido do físico, ou cerca de 2,1 megajoules. Na maior parte do mundo os rótulos imprimem hoje os quilojoules ao lado, o que elimina por completo a ambiguidade.
O que é um joule em termos do dia a dia?
Um joule é aproximadamente a energia necessária para levantar um metro uma maçã pequena, de cerca de 100 gramas. É também a energia de um watt durante um segundo, ou de um newton que desloca algo um metro. É uma unidade pequena, e por isso a energia doméstica se conta em quilojoules, megajoules ou quilowatts-hora.
O resultado é exato?
Onde as duas unidades se definem uma pela outra com números inteiros, sim — a página informa isso acima do número, e o único arredondamento está em quantos dígitos se mostram. Onde a razão não tem decimal finita, a página mostra doze algarismos significativos e diz que a relação é aproximada, em vez de fingir o contrário.
Alguma coisa que escrevo sai do meu aparelho?
Não. A aritmética roda no seu navegador; nada é enviado, e nem sequer há servidor para o receber. Carregada uma vez, a página continua funcionando com a rede desligada.
Das calorias aos joules nas ciências da Terra e na bioquímica
Os meteorologistas contavam outrora a luz solar em langleys, os geofísicos contavam o fluxo de calor da Terra em unidades de fluxo de calor, e os bioquímicos ainda contam a energia das ligações moleculares em quilocalorias por mol. Por trás de todas essas unidades está a caloria, e toda comparação moderna a transforma em joules. Para um cálculo «converter cal em J», multiplica-se por 4,184. Assim, 100 cal se tornam 418,4 J, 1.000 cal se tornam 4.184 J, e as 7,3 kcal que um mol de ATP libera na hidrólise se tornam 30,5 kJ. A calculadora acima multiplica enquanto você digita, e as secções abaixo vão da luz solar em um campo a uma proteína em uma célula.
Abaixo você encontra exemplos resolvidos, um perfil de cada unidade, uma comparação, muitos casos das ciências e os deslizes comuns. Todo o cálculo acontece no seu navegador. A caloria usada aqui é a pequena caloria termoquímica de exatamente 4,184 J.
Como converter cal em J: apenas 4,184
O fator
Uma caloria termoquímica é definida como exatamente 4,184 joules, de modo que um cálculo «converter cal em J» significa multiplicar por 4,184. 10 cal dão 41,84 J, 500 cal dão 2.092 J e 100.000 cal dão 418.400 J. O mesmo fator transforma quilocalorias em quilojoules: 285 kcal são 1.192 kJ. No outro sentido, use 0,23901.
Exemplos resolvidos
Um langley, uma caloria por centímetro quadrado, são 41.840 J por metro quadrado. A energia de hidrólise do ATP de 7,3 kcal/mol são 30,5 kJ/mol. Um fluxo de calor de 1 µcal/cm²/s são 41,84 mW/m², e a oxidação de um mol de glicose, 686 kcal, são 2.870 kJ.
Por que é exato
O valor de 4,184 J por caloria é uma definição, então nada nele é incerto. Alguns artigos mais antigos usam a caloria a 15 °C de 4,1855 J ou a caloria de tabela de 4,1868 J, que diferem em menos de 0,1 por cento.
Um teste rápido de sensatez
Os joules devem sair quase quatro vezes maiores do que as calorias. Se o resultado for menor do que o número inicial, o fator foi invertido.
A caloria
Uma unidade que sobreviveu ao seu tempo
A caloria, o calor necessário para aquecer um grama de água em um grau Celsius, foi a unidade de trabalho do calor durante mais de um século. Os seus múltiplos, a quilocaloria e a gigacaloria, permanecem na bioquímica, na nutrição e em algumas estatísticas de energia.
Onde aparece
Bioquímica, meteorologia, geofísica, nutrição e textos de engenharia mais antigos.
O joule
A unidade SI de energia
O joule é a energia transferida por uma força de um newton ao longo de um metro. É igual a um watt-segundo e está na base de todas as unidades modernas de energia. As revistas científicas exigem agora kJ/mol e W/m², não kcal/mol e langleys.
Onde aparece
Revistas científicas modernas, física, engenharia e normas internacionais.
Caloria ou joule?
Cada caloria vale 4,184 J. Assim, 1.000 cal são 4.184 J, e 100.000 cal são 418.400 J. A energia é a mesma; só o número e a unidade mudam.
A conversão é exata. Atenção à família, pois 1.000 cal fazem uma quilocaloria, ou 4.184 J.
Onde a conversão aparece
Luz solar em langleys
Os registros climáticos mais antigos dão a radiação solar em langleys, calorias por centímetro quadrado. Um dia de verão de 500 langleys são 20,9 MJ/m². O antigo valor da constante solar, 1,94 cal/cm²/min, são 1.353 W/m². Um cálculo «converter cal em J» faz esses registros coincidirem com os dados de satélite modernos, e é o primeiro passo de qualquer estudo de reconstrução climática.
Fluxo de calor da Terra
Os geofísicos mediam outrora o fluxo de calor em HFU, unidades de 10⁻⁶ cal/cm²/s. Um HFU são 41,84 mW/m². A média continental de 1,5 HFU são 63 mW/m², e a crosta oceânica tem aproximadamente 1,6 HFU, 67 mW/m². O trabalho moderno cita diretamente mW/m².
Energia na bioquímica
Os manuais dão a energia livre da hidrólise do ATP como −7,3 kcal/mol, que são −30,5 kJ/mol. Uma ligação covalente C–C guarda cerca de 83 kcal/mol, 347 kJ/mol. Uma ligação de hidrogênio guarda em torno de 5 kcal/mol, 21 kJ/mol. Os livros mais novos usam kJ/mol do princípio ao fim, então um estudante precisa converter cal em J para passar entre as edições antigas e as novas.
O langley
O langley, com o nome do astrônomo Samuel Langley, é uma caloria por centímetro quadrado, 41.840 J/m². A radiação diária à superfície costuma ir de 100 langleys no inverno a 700 no verão em latitudes médias, 4,2 a 29 MJ/m². Os manuais meteorológicos do século XX estão cheios deles.
Energia térmica por mol
A energia térmica kT a 25 °C é 0,593 kcal/mol, 2,48 kJ/mol. Os bioquímicos lembram-se dela como «cerca de 0,6 kcal/mol». As interações mais fracas do que algumas vezes esse valor são constantemente rompidas pela agitação térmica, enquanto as de 5 a 15 kcal/mol, 21 a 63 kJ/mol, mantêm uma proteína dobrada.
Fotossíntese
Fazer um mol de glicose a partir de dióxido de carbono e água armazena cerca de 686 kcal, 2.870 kJ, o que corresponde a uns 114 kcal, 477 kJ, por mol de dióxido de carbono fixado. A energia vem de uma luz de aproximadamente 40 kcal por mol de fótons vermelhos, 170 kJ/mol.
Energias de ativação
Uma enzima pode baixar a energia de ativação de uma reação de 20 para 10 kcal/mol, 84 para 42 kJ/mol. À temperatura do corpo, isso aumenta a velocidade por um fator de cerca de 2 × 10⁷. O efeito de algumas kcal sobre uma velocidade é exponencial, então uma conversão descuidada pode fazer grande diferença.
Capacidade térmica da água do mar
A capacidade térmica da água do mar é cerca de 0,93 cal/(g·K), 3,9 J/(g·K). Uma coluna de oceano de 100 metros de profundidade e um metro quadrado de área contém cerca de 102.500 kg de água, então aquecê-la em 1 °C leva aproximadamente 410 MJ, ou 9.800 cal por centímetro quadrado de superfície. Os artigos climáticos sobre o conteúdo de calor dos oceanos citam agora zettajoules.
Conteúdo de calor dos oceanos em zettajoules
Os oceanos absorveram aproximadamente 300 ZJ de calor extra nas últimas décadas, 3 × 10²³ J. Em calorias são 7 × 10²² cal. Os artigos mais antigos poderiam escrever isso como 72 milhões de milhões de milhões de kcal, e é por isso que os prefixos do joule são um tal alívio.
Combustível e comida, antigos e novos
O grão de trigo contém cerca de 3,4 kcal/g, 14,2 kJ/g, a glicose 3,75 kcal/g, 15,7 kJ/g, e a gordura 9 kcal/g, 37,7 kJ/g. Como muitos artigos agrícolas do século XX citam kcal, um cálculo «converter cal em J» costuma ser o primeiro passo para reutilizar os seus dados.
O atalho mental
Para converter cal em J de cabeça, multiplique por 4 e acrescente 4 por cento. Para 1.000 cal: 4.000 mais 160 dá 4.160, contra 4.184. Para 250 cal: 1.000 mais 40 dá 1.040, contra 1.046. O método serve para estimativas rápidas.
Fórmulas de planilha
Para um cálculo «converter cal em J» em uma planilha, introduza as calorias na coluna A e a fórmula =A2*4.184 na coluna B. O inverso é =B2/4.184. Uma terceira coluna com =B2/3600000 dá kWh e oferece uma verificação cruzada rápida para valores grandes.
Arredondamento e precisão
Na bioquímica, valores como 7,3 kcal/mol são conhecidos com dois algarismos, então os 30,5 kJ/mol convertidos não merecem mais. Um cálculo «converter cal em J» deve manter o número de algarismos significativos da fonte e não inventar mais.
Pontos de referência a memorizar
1 cal são 4,184 J. 10 cal são 41,84 J. 100 cal são 418,4 J. 1.000 cal são 4.184 J. 1 kcal/mol são 4,184 kJ/mol. 1 langley são 41.840 J/m². 1 HFU são 41,84 mW/m². Estes são os fatores que importam nas ciências.
A constante solar, antiga e nova
As primeiras medições deram a constante solar como 1,94 cal/cm²/min, que são 1.353 W/m². Os satélites medem agora cerca de 1.361 W/m², ou 1,95 cal/cm²/min. A diferença é de apenas 0,6 por cento. Um cálculo «converter cal em J» seguido de uma divisão por 60 transforma as unidades antigas em watts.
Escada de referência
2 cal são 8,368 J. 20 cal são 83,68 J. 200 cal são 836,8 J. 2.000 cal são 8.368 J. 5.000 cal são 20.920 J. 20.000 cal são 83.680 J. 1.000.000 cal são 4,184 MJ. Uma escada destas acelera a verificação.
O teste inverso
Divida o resultado em joules por 4,184 e as calorias originais devem reaparecer: 4.184 J dão 1.000 cal. Uma verificação aproximada de tamanho também funciona, já que os joules são cerca de quatro vezes as calorias.
Ligação ao kWh e ao BTU
Uma caloria são 1,162 × 10⁻⁶ kWh e 3,97 × 10⁻³ BTU. Uma megacaloria são 1,162 kWh e 3.968 BTU. Para energias grandes o kWh é mais cômodo do que a caloria.
Um exemplo resolvido
Um hidrólogo descobre que um lago recebe 420 langleys em um dia e perde 90 langleys por evaporação. O ganho líquido é de 330 langleys, que são 330 × 41.840 = 13,8 MJ/m². Sobre a superfície de 400 m² do lago, são 5,5 GJ em um dia, o suficiente para aquecer 1.320 toneladas de água em 1 °C.
Energia solar por dia
Um metro quadrado de terreno que receba 500 langleys por dia recebe 20,9 MJ, 5,8 kWh, um valor razoável para um bom dia em latitudes temperadas. Um painel de 15 por cento de eficiência o transformaria em 0,87 kWh de eletricidade.
Calor latente na atmosfera
A condensação de um grama de vapor de água libera 540 cal, 2.260 J. Uma grande tempestade condensa milhões de toneladas de vapor, liberando cerca de 10¹⁶ J, que em calorias são 2,4 × 10¹⁵. Os meteorologistas recorrem aos joules para essa escala.
Calor metabólico dos animais
Um camundongo emite cerca de 0,1 cal/s, 0,4 W, uma pessoa 24 cal/s, 100 W, e um cavalo 120 cal/s, 500 W, em repouso. Os biólogos comparavam esses valores em kcal por dia antes de o watt se tornar padrão. As 2.000 kcal por dia de uma pessoa são 8,4 MJ.
Calorias em um velho laboratório de física
Um velho calorímetro com 500 g de água aquecida em 3,2 °C contém 1.600 cal, 6,7 kJ. O resultado dava um calor de combustão depois de dividido pela massa de combustível queimado. Um cálculo «converter cal em J» o transforma em joules para um relatório que precisa coincidir com as tabelas modernas.
Um segundo caminho
As calorias podem chegar aos joules diretamente com 4,184, ou por meio de quilocalorias: divida por 1.000 e depois multiplique por 4.184. Uma divergência entre os dois caminhos revela um algarismo digitado errado.
Fontes hidrotermais do fundo do mar e calor
Um campo de fontes hidrotermais pode liberar 100 MW, 24 milhões de cal por segundo, de calor do fundo do mar. Os primeiros estudos relataram esses fluxos em cal/s e cal/cm²/s, e reproduzi-los com dados modernos exige um cálculo «converter cal em J» em cada etapa.
Chuva e evaporação
Evaporar um milímetro de água de um metro quadrado precisa de cerca de 58 langleys, já que cada grama leva 580 cal. Em joules são 2,43 MJ/m². Esse calor latente é a energia que move o tempo: uma tempestade desloca muitas gigacalorias de calor do mar para o céu.
Neve e degelo
Derreter uma camada de neve de 10 cm de profundidade com uma densidade de 300 kg/m³ precisa de 30 kg por metro quadrado vezes 80 cal/g, o que são 2,4 milhões de cal, 10 MJ. Um dia de sol a 500 langleys, 20,9 MJ/m², poderia derreter o dobro se tudo fosse absorvido. A neve reflete a maior parte da luz, então o degelo real é mais lento.
Energia de florestas e lavouras
Um hectare de trigo fixa cerca de 150 milhões de kcal de luz solar em uma temporada, 630 GJ, enquanto o grão que produz contém 8 toneladas a 3,4 kcal/g, que são 27 milhões de kcal, 114 GJ. Os agrônomos do século XX escreviam esses balanços em kcal por hectare, e um cálculo «converter cal em J» os atualiza.
O balanço de energia de um lago
Um lago de 2 metros de profundidade que absorva 300 langleys em um dia, 12,6 MJ/m², aquece 1,5 °C se o calor ficar na água. O cálculo é simples em calorias: 300 cal/cm² distribuídas sobre 200 cm de água são 1,5 cal/g, então 1,5 °C. Em joules, a mesma conta precisa de 4,184 J por grama por grau.
Unidades de fluxo de calor e a crosta
A crosta continental tem um fluxo de calor típico de 1,0 a 2,0 HFU, 42 a 84 mW/m². As dorsais mesoceânicas chegam a 5 HFU, 209 mW/m², e os crátons antigos apenas 0,8 HFU, 33 mW/m². Os mapas da década de 1960 estão em HFU e precisam de uma conversão para comparação com dados novos.
O calor da Terra inteira
A Terra perde cerca de 47 terawatts de calor interno. Em unidades antigas são 11 milhões de milhões de cal por segundo, ou 3,5 × 10²⁰ cal por ano. Os números são enormes, e os artigos de geofísica os dão em TW por essa razão.
ATP e o orçamento da célula
A hidrólise do ATP libera 7,3 kcal/mol, 30,5 kJ/mol, em condições padrão e cerca de 12 kcal/mol, 50 kJ/mol, em uma célula viva. Uma pessoa renova aproximadamente o próprio peso corporal em ATP todos os dias. A conversão de unidades permite a um estudante comparar manuais mais antigos com os mais novos.
Glicose e respiração
A oxidação completa de um mol de glicose rende 686 kcal, 2.870 kJ. Cerca de 40 por cento ficam retidos no ATP, e o resto sai como calor. Um mol de glicose são 180 g, então a energia por grama é 3,8 kcal ou 15,9 kJ, de acordo com o valor para carboidrato nos rótulos de alimentos.
Energias de ligação
Uma ligação C–H tem cerca de 99 kcal/mol, 414 kJ/mol, uma ligação O–H 111 kcal/mol, 464 kJ/mol, e uma ligação dupla C=C 146 kcal/mol, 611 kJ/mol. As tabelas mais antigas listam kcal/mol. Dividir pelo número de Avogadro dá a energia por ligação em joules, alguns 10⁻¹⁹ J.
Mais valores para converter cal em J
Uma lista mais longa de conversões
Se o valor de que você precisa não estiver na primeira lista, estas conversões adicionais podem estar suficientemente perto para ler diretamente:
- 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
Armadilhas de um cálculo «converter cal em J»
Divisão em vez de multiplicação
As calorias se tornam joules multiplicando. Se 1.000 cal saíram como 239, o fator foi invertido.
Caloria pequena e quilocaloria
A caloria pequena são 4,184 J e a quilocaloria 4.184 J. Na bioquímica «kcal/mol» é o padrão, então mantenha o prefixo. Omiti-lo causa um erro de 1.000.
Por mol e por grama
Uma energia por mol não pode ser comparada com uma por grama sem dividir pela massa molar. Converta primeiro a unidade e trate a quantidade depois.
Perguntas em resumo
Qual é a fórmula para converter cal em J?
Os joules são iguais às calorias vezes 4,184.
Quanto são 1.000 cal em joules?
4.184 J.
Quanto são 100 cal em joules?
418,4 J.
Quanto é um joule em calorias?
0,23901 cal.
A entrada é enviada?
Não, tudo é calculado no seu navegador.
Páginas relacionadas e um resumo
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Em resumo: as calorias se tornam joules quando multiplicadas por 4,184, e a unidade vai ao lado do resultado. Tudo fica no seu navegador, sem conta e sem envio.