お菓子の袋にある「○○kcal」。見慣れた数字ですが、いったい何を測っているのでしょう。10月7日の朝は、食べ物のカロリーから、ピーナッツを燃やして水の温度を調べる理科の問題へと話がつながりました。
水に受け取ってもらう
食べ物を燃やすと熱が出ます。その熱を水に受け取らせ、温度がどれだけ上がったかを調べる。これが、授業で紹介された測り方の考え方です。熱そのものは目に見えなくても、水の変化なら温度計で追えます。
ただし、温度の上がり方だけを比べればよいわけではありません。少量の水を温めるのと、たっぷりの水を温めるのでは必要な熱が違います。同じ物質で状態変化が起こらない範囲なら、水の量と温度の上昇を組み合わせて、受け取った熱を考えます。
小さな単位に、千倍のキロ
1カロリーは、ざっくりいえば水1グラムの温度を1℃上げるのに相当する熱の量です。食品表示で見かけるキロカロリーは、その千倍。メートルとキロメートルの関係と同じように、「キロ」が付くと数字の意味が変わります。
たとえば、水100グラムを10℃温めたなら、水が受け取った熱は約1000カロリー、つまり約1キロカロリー。この例は記事用の計算です。実験では容器や周囲にも熱が逃げるため、水の温度変化から求めた値を、そのまま食べ物が出した熱の全量とはできません。
確認資料：米国国立標準技術研究所「Calorie」 ／ 英国王立化学会「Energy content in foods」
表示の数字には、もう一段階ある
ここは補足しておきたいところです。食品に書かれたエネルギー値を、すべて「その食品を燃やして直接測った数字」と考えるのは正確ではありません。文部科学省の食品成分表では、原則として、たんぱく質や脂質などの成分量に、それぞれのエネルギー換算係数を掛けて計算します。
燃焼で調べる熱と、食べたときに利用できるエネルギーは、区別して考える必要があります。今回の雑談の面白いところは、身近な表示が、熱や単位の勉強につながったこと。数字を見るときに「何の量で、どう求めたのか」と一度立ち止まると、いつもの袋にも新しい問いが見つかります。
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この記事の元になった授業
10.7早朝暗記特訓 星の明るさと表面温度（アーカイブ）
