Het meten van energie

Er bestaan vele verschillende vormen van energie. Denk aan mechanische, chemische en warmte-energie. Energie wordt opgeslagen, zoals bij een ingedrukte veer, of is in actie, wanneer de veer zich ontspant. De ene energievorm kan overgaan in de andere. De hoeveelheid energie blijft dan hetzelfde, maar een deel wordt warmte, die voor ons verloren gaat.

Joule: energie

Naar de naam James Joule. Joule (J) is de eenheid van energie.

Voorbeelden:

Een kilojoule (KJ) = 1.000 J

Een megajoule (MJ) = 1.000.000 J

1 liter melk = 2800 KJ

1 kg aardolie = 44 MJ

1 calorie (voeding) = 4,2 J

Watt: vermogen

Naar de naam James Watt. Watt (W) is de eenheid van vermogen.

Het vermogen houdt rekening met de snelheid waarmee energie verbruikt wordt. Twee trappen oplopen in vijf minuten of in vijf seconden kost evenveel energie, maar om sneller te gaan is meer vermogen nodig.
Het vermogen van een machine komt overeen met de hoeveelheid verbruikte energie per tijdseenheid.

Voorbeelden:

Een watt (1 W) = 1 J per seconde

Een kilowatt (kW) = 1000 W

Een megawatt (MW) = 1.000.000 W

Een paard in galop = 750 W

Een auto = 75 kW (gemiddeld)

Het energieverbruik wordt weergegeven in kilowatt-uur (kWh). 1 kWh komt overeen met een vermogen van 1000 W werkzaam gedurende 1 uur. Bij een gebruik van 1 kWh geeft een lamp van 100 W tien uur licht, houdt een koelkast 1 dag het eten koud en kan een televisie drie uur aanstaan.

Volt: spanning

Naar de naam Alessandro Volta. Volt (V) is de eenheid van spanning. De spanning die elektrische huishoudapparaten nodig hebben hangt af van hun vermogen. In ons land is de spanning in de huizen gewoonlijk 230V.

Ampere: stroomsterkte

Naar de naam Andre-Marie Ampere. Ampere (A) is de eenheid van stroomsterkte. Hiermee wordt het aantal elektronen per seconde gemeten.

Calorie: warmte

Van het Latijnse woord calor, dat warmte betekent. Deze oude warmte-eenheid wordt nog gebruikt om de energie van voeding te meten. Ons voedsel levert ons potentiele chemische energie, die gemeten wordt in calorieen. Deze verbranden we om in leven te blijven. De overtollige calorieen worden opgeslagen in de vorm van vet.

De calorie is de hoeveelheid warmte die nodig is om 1 gram water 1 graad Celsius te doen (ver)warmen.

Voorbeelden:

1 cal = 4,2 J

1000 cal = 1 kcal

Als je 1000 calorieen hebt in je voedingsmiddel, mag je spreken van 1 kilo-calorie. Dit klinkt bij de consument als erg dikmakend. Hierop heeft de voedingsmiddelen-industrie een trucje bedacht: ze noemen 1000 calorieen, 1 Calorie. Let hierbij dus op de hoofdletter!

Dus hieruit volgt het volgende:

1 Cal = 1 kcal = 1000 cal = 4200 J

Voedingsstoffen

1 gram koolhydraat = 18 kJ of 4,2 kcal

1 gram vet = 39 kJ of 9,4 kcal

Hoewel de massa's gelijk zijn, zitten er in vetten en koolhydraten toch andere hoeveelheden energie. Dit wordt voornamelijk veroorzaakt doordat er veel zuurstofatomen in de koolhydraat-structuur voorkomen (die zijn 'ingebakken'), bij vetten is dit minder.