热量
热量指的是由于温差的存在而导致的能量转化过程中所转化的能量。它与作功一样,都是系统能量传递的一种形式,并可作为系统能量变化的量度。在热传递的过程中,实质上是能量转移的过程,而热量就是能量转换的一种量度。热量的公制为焦耳。
提问 编辑摘要热量与热能之间的关系就好比是做功与机械能之间的关系一样。若两区域之间尚未达至热平衡,那么热便在它们中间温度高的地方向温度低的另一方传递。任何物质都有一定数量的内能,这和组成物质的原子、分子的无序运动有关。当两不同温度的物质处于热接触时,它们便交换内能,直至双方温度一致,也就是达致热平衡。这里,所传递的能量数便等同于所交换的热量数。许多人把热量跟内能弄混,其实热量指的是内能的变化、系统的做功。热量描述能量的流动,而内能描述能量本身。[1]
物理论
由于温度差,在热传递过程中,物体(系统)吸收或放出能量的多少,叫做“热量”。它与作功一样,都是系统能量传递的一种形式,并可作为系统能量变化的量度。热量是热学中最重要的概念之一,它是量度系统内能变化的物理量。在热传递的过程中,实质上是能量转移的过程,而热量就是能量转换的一种量度。热传递的条件是系统间必须有温度差,参加热交换不同温度的物体(或系统)之间,热量总是由高温物体(或系统)向低温物体(或系统)传递的,直到两个物体的温度相同,达到热的平衡为止。
热量原是热质说中引入的一个物理量。热质说把热量定义为热质之量,即热质的多少。热质说认为物体温度的高低由所含热量(热质)的多少来决定,而且传递的过程是热质移动的过程。现在热质说已被废弃,却保留了“热量”一词,但两者的含义根本不相同。我们说到热量由一个物体转移到另一物体时,意思是说,能量由热传递的方式,从一个物体转移到了另一个物体,其能量转移的数量(不是代表每个物体内能的多少)就用热量来表示。可见,热量只是用来衡量在热传递过程中物体内能增减的多少,并不是用来表示物体内能的多少。说某系统或某物体包含了多少热量,是没有意义的。在国际单位制中,热量的单位是焦耳(工程上常使用卡或千卡作为度量热量的单位)。[2]
海洋交换论
地球表面有71%被海水覆盖,海水的比热大大的超过了陆地和空气的比热。所以,海洋吸收的热量比陆地大得多。海洋热量的来源主要是接受太阳辐射和大气对海面的热辐射。海洋在吸收热量的同时也丧失了许多的热量。海洋散热的过程是通过海面辐射、海水蒸发和水起交换的方式进行的。海面时刻不停地向外辐射自己地热量,辐射量的多少与海面的温度有密切的关系,水温越高,辐射越强。根据测量和统计得知,海面辐射得热量大约是海面吸收太阳辐射热量得42%。海水在蒸发过程中,消耗了大量热量,蒸发越快,热量散失就越多。蒸发速度取决于海面上空得水汽含量和空气的 流通状况,海面空气越干燥,风速越大,海水蒸发越快。海水因蒸发失去得热量,大约是海洋吸收太阳辐射热量得一半以上。
海面与大气接触会产生热交换。如果水温比气温高,海洋就要向大气输送热量,一般来说,水温总是比气温高,海洋总是向大气输送热量的,不过这种能够交换失去的热量比蒸发消耗的热量小得多。当海洋收入的热量超过支出的热量时,海洋为吸热增温过程;当海洋支出的热量超过收入的热量时,海洋为散热降温过程;当海洋收入与支出的热量相等时,海水的温度就不会变化。每年,海洋的热量总是收支平衡的,所以一年中海洋的平均水温也是稳定的。不过,一年之中,海水的热量会在不同时期内和不同地区呈现出差异。这样,热量分布的不均衡就会一起海水温度在地理分布和不同季节中的变化。
人体在生命活动过程中,一切生命活动都需要能量,如物质代谢的合成反应、肌肉收缩、腺体分泌等等。而这些能量主要来源于食物。动、植物性食物中所含的营养素可分为五大类:碳水化合物、脂类、蛋白质、矿物质和维生素,加上水则为六大类。其中,碳水化合物、脂肪和蛋白质经体内氧化可释放能量。三者统称为“产能营养素”或“热源质”。
| 发现历史 能量代谢的研究发现可以从16世纪追溯至今,人类一直在为自身的变化而不断进行研究探索。直到19世纪末前后。各国科学家陆续发现代谢率与人体表面积成正比,食物特殊动力作用,证实能量守恒定律也适用于人体,编制出食物热值表以及能量转换系数。人类的自身研究才开始上升到一个全新的阶段。 生化反应 通常每克碳水化合物、脂肪、蛋白质在人体内平均可产生代谢能力分别为4kcal、9kcal、4lcal。同时一般情况下一个人在5-7天内的热能摄入量等于消耗量。 一般作用 维持人体体温的正常和向外界散发热能。 正常需要 中国营养学会2000年提出中国居民膳食能量参考摄入量指出,成年男性轻、中体力劳动者每日需要能量为2400-2700kcal;女性轻、中体力劳动者每日需要能量为2100-2300kcal.婴儿、儿童和青少年、孕妇和乳母、老年人各自的生理特点不同,能量需要也不尽相同。 缺乏症 人体每日摄入的能量不足,机体会运用自身储备的能量甚至消耗自身的组织以满足生命活动的能量需要。人长期处于饥饿状态,在一定时期内机体会出现基础代谢降低、体力活动减少和体重下降以减少能量的消耗,使机体产生对于能量摄入的适应状态,此时,能量代谢由负平衡达到新的低水平上的平衡。其结果引起儿童生长发育停滞,成人消瘦和工作能力下降。 过量表现 能量摄入过剩,则会在体内贮存起来。人体内能量的贮存形式是脂肪,脂肪在体内的异常堆积,会导致肥胖和机体不必要的负担,并可成为心血管疾病、某些癌症、糖尿病等退行性疾病的危险因素。 食物来源 人体的能量来源是食物中的碳水化合物、脂类和蛋白质。这三类营养素普遍存在于各种食物中。粮谷类和薯类食物碳水化合物较多,是膳食能力最经济的来源;油料作物富含脂肪;动物性食物一般比植物性食物含有更多的脂肪和蛋白质;但大豆和硬果类例外,它们含丰富的油脂和蛋白质;蔬菜和水果一般含量较少。 需要人群 体力消耗量大和需要减肥的人群,应按照参考摄入量适当增加或减少摄入热能。 补充周期 所有人群每日都应补充摄入和自身基础代谢、生理状况、体力劳动等情况相均衡的膳食能量。 备注 处于生长发育期的婴儿、儿童青少年,孕妇和泌乳的乳母,康复期的病人等, 其一天的能量摄入中还有一部份用于组织增长和特殊的生理变化中。 |
定义:人体每时每刻都在消耗能量,这些能量是由食物中的产热营养素提供的。食物中能产生热量的营养素有蛋白质、脂肪和碳水化合物。它们经过氧化产生热量供身体维持生命、生长发育和运动。热能供给过多时,多余的热量就会变成脂肪贮存起来,时间久了,身体就胖起来了。
单位:营养学中用“千卡”做热量的单位。1千卡是1000克水由15℃升高1度所需要的热量(大卡,1大卡 = 1000卡)
消耗:热量消耗的途径主要有三个部分,第一部分是基础代谢率,约占了人体总热量消耗的65~70%,第二部分是身体活动,约占总热量消耗的15~30%,第三部分是食物的热效应,占的比例最少约10%,这三者的比例大致已经固定。
饮食中可以提供热量的营养素是醣类(碳水化合物)、脂肪、蛋白质、酒精、有机酸等。它们所含的热量,以每公克为单位,分别是:醣类(碳水化合物) 4大卡、脂肪 9大卡、蛋白质 4大卡、酒精 7大卡、有机酸 2.4大卡。
公式计算: 热量(大卡)=醣类克数×4+蛋白质克数×4+脂肪克数×9+酒精克数×7+有热量的需要=热量的消耗。成人消耗的热量利用在三方面:基础代谢量、活动量、食物热效应;成长阶段与怀孕阶段还需要额外的热量以供建构组织。[3]
常见食品的热量表
| 列表 | 食品名称 | 热量(大卡)/可食部分(克) |
| 五谷类,豆类的热量表 | 油炸土豆片 黑芝麻 芝麻(白) 油面筋 方便面 油饼 油条 莜麦面 燕麦片 小米 薏米 | 612/100 531/100 517/100 490/100 472/100 399/100 386/100 385/100 367/100 358/100 357/100 |
| 蔬菜类的热量表 | 干姜 蕨菜(脱水) 竹笋(黑笋,干) 辣椒(红尖,干) 黄花菜 竹笋(白笋,干) 紫皮大蒜 大蒜 毛豆 豌豆 蚕豆 慈姑 | 273/95 251/100 213/76 212/88 199/98 196/64 136/89 126/85 123/53 105/42 104/31 94/89 |
| 水果类的热量表 | 松子仁 松子(生) 核桃(干) 松子(炒) 葵花子(炒) 葵花子仁 山核桃(干) 葵花子(生) 榛子(炒) 花生(炒) 花生仁(炒) 南瓜子(炒) 西瓜子(炒) | 698/100 640/32 627/43 619/31 616/52 606/100 601/24 597/50 594/21 589/71 581/100 574/68 573/43 |
| 肉类的热量表 | 猪肉(肥) 羊肉干(绵羊) 腊肠 猪肉(血脖) 猪肉(肋条肉) 牛肉干 酱汁肉 鸭皮 香肠 母麻鸭 牛肉松 鸡肉松 北京烤鸭 | 816/100 588/100 584/100 576/90 568/96 550/100 549/96 538/100 508/100 461/75 445/100 440/100 436/80 |
| 蛋类的热量表 | 蛋黄粉 鸡蛋粉 鸭蛋黄 鸡蛋黄 鹅蛋黄 鹅蛋 咸鸭蛋 鸭蛋 松花蛋(鸡) | 644/100 545/100 378/100 328/100 324/100 196/87 190/88 180/87 178/83 |
| 水产类的热量表 | 鲮鱼(罐头) 淡菜(干) 蛏干 鲍鱼(干) 鱿鱼(干) 鱼片干 墨鱼(干) 干贝 海参 鱼子酱(大麻哈) | 399/100 355/100 340/100 322/100 313/98 303/100 287/82 264/100 262/93 252/100 |
| 奶类的热量表 | 黄油 奶油 黄油渣 牛奶粉(母乳化奶粉) 羊奶粉(全脂) 牛奶粉(强化维生素) 牛奶粉(全脂) 奶片 | 892/100 720/100 599/100 510/100 498/100 484/100 478/100 472/100 |
| 油脂类的热量表 | 棕榈油 菜籽油 茶油 豆油 花生油 葵花籽油 棉籽油 牛油(炼) 色拉油 香油 | 900/100 899/100 899/100 899/100 899/100 899/100 899/100 898/100 898/100 898/100 |
| 糕点小吃的热量表 | VC饼干 曲奇饼 焦圈 维夫饼干 麻花 开口笑 凤尾酥 起酥 京式黄酥 桃酥 | 572/100 546/100 544/100 528/100 524/100 512/100 511/100 499/100 490/100 481/100 |
| 糖类的热量表 | 巧克力 巧克力(维夫) 芝麻南糖 酥糖 奶糖 巧克力(酒芯) 酸三色糖 冰糖 | 586/100 572/100 538/100 436/100 407/100 400/100 397/100 397/100 |
| 饮料类的热量表 | 麦乳精 酸梅精 山楂精 二锅头(58度) 可可粉 甲级龙井 铁观音 绿茶 | 429/100 394/100 386/100 352/100 320/100 309/100 304/100 296/100 |
| 茵藻类的热量表 | 石花菜 琼脂 发菜 口蘑 普中红蘑 珍珠白蘑 冬菇 香菇(干) | 314/100 311/100 246/100 242/100 214/100 212/100 212/86 211/95 |
| 其它类的热量表 | 芝麻酱 | 618/100 |
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