Unidades de medida

Unidades de energía

barril equivalente de petróleo (BEP) es una unidad de energía equivalente a la energía liberada durante la quema de un barril aproximadamente (42 galones estadounidenses o 158,9873 litros) de petróleo crudo.  El Servicio de Impuestos Internos estadounidenselo define equivalente a 5,8 × 10⁶ BTU.¹ El valor es necesariamente una aproximación, pues las diferentes calidades de petróleo tienen poderes caloríficos ligeramente distintos.

Un barril de petróleo equivale a 6,1178632 × 10⁹ J o 1.700 Kilovatios-hora.

Si se tiene en cuenta el poder calorífico inferior en lugar del valor calorífico superior, el valor de un BEP sería de aproximadamente 5,7 GJ (véase tonelada de equivalente de petróleo).

Una BEP equivale aproximadamente a 5.800 pies cúbicos de gas natural. El Servicio Geológico de los Estados Unidos le da una equivalencia de 6.000 pies cúbicos (170 metros cúbicos) de gas natural típico.²

Otro parámetro usado es el Mtep, o millones de toneladas equivalentes de petróleo, una medida métrica equivalente a aproximadamente 6,84 x 10⁶ barriles de petróleo aproximadamente.³

El BEP es utilizado por las compañías de petróleo y gas para el balance de sus estados financieros como una forma de combinar reservas de petróleo y gas natural bajo una sola medida.

british thermal unit, de símbolo BTU o BTu, es una unidad de energía. Se usa principalmente en los Estados Unidos, aunque ocasionalmente también se puede encontrar en documentación o equipos antiguos de origen británico. En la mayor parte de los ámbitos de la técnica y la física ha sido sustituida por el julio que es la unidad correspondiente del Sistema Internacional de Unidades.¹

Una BTU equivale aproximadamente a:

• 257 calorías.
• 1055,056 julios.
• 12 000 BTU/h = 1 tonelada de refrigeración = 3000 frigorías/h.

Una BTU representa la cantidad de energía que se requiere para elevar en un grado Fahrenheit la temperatura de una libra de agua en condiciones atmosféricas normales. Un pie cúbico de gas natural despide en promedio 1000 BTU, aunque el intervalo de valores se sitúa entre 500 y 1500 BTU.

caloría (símbolo cal) es una unidad de energía del Sistema Técnico de Unidades, basada en el calor específico del agua. Aunque en el uso científico y técnico actuales la unidad de energía es el julio (del Sistema Internacional de Unidades), todavía se utiliza la caloría para expresar el poder energético de los alimentos.

La caloría fue definida por primera vez por el profesor Nicolas Clément en 1824 como una caloría-kilogramo y así se introdujo en los diccionarios franceses e ingleses durante el periodo que va entre 1842 y 1867.

Definición

Se define la caloría como la cantidad de energía calorífica necesaria para elevar la temperatura de un gramo de agua pura en 1 °C (desde 14,5 °C a 15,5 °C), a una presión normal de una atmósfera.

Una caloría (cal) equivale a 4,1868 julios (J),¹ mientras que una kilocaloría (kcal) son 4186,8 julios (J).

Origen

La caloría surgió como consecuencia de la teoría del calórico: se suponía que la transmisión de calor se producía por el paso de un cierto fluido (el calórico) de un cuerpo a otro. Esa cantidad de calórico se mediría en calorías. Descartada la teoría del calórico, y reconocido el hecho físico de que el calor es una manifestación de laenergía, se definió la caloría como una unidad de energía del sistema métrico de unidades (y más adelante del sistema Técnico de Unidades). Actualmente la caloría no se incluye en la categoría de las unidades energéticas del Sistema Internacional de Unidades (SI).

Las cantidades de calor Q se miden con calorímetros especializados en los que interviene la siguiente fórmula física:

Q = m c ΔT

donde m es la masa, c el calor específico y ΔT el incremento de temperatura que experimenta el cuerpo.

Algunas definiciones obsoletas de la caloría se refieren a dos calorías diferentes:

• La denominada caloría pequeña o caloría-gramo, que corresponde a la caloría propiamente dicha, representa la energía calorífica necesaria para incrementar un grado celsius la temperatura de un gramo de agua, desde 14,5 °C a 15,5 °C. Equivale a 4,1868 J.
• La caloría grande o caloría-kilogramo, representa la energía calorífica necesaria para elevar en un grado celsius la temperatura de un kilogramo de agua. Esta definición corresponde a la kilocaloría propiamente dicha y equivale a 4,1868 kJ.

1 cal = 4,1868 J

Se han usado otras definiciones de caloría, a saber:

• Una caloría correspondiente a los 15 °C: 1 cal₁₅ = 4,1855 J (Valor adoptado por el CIPM en 1950; PV, 1950, 22, 79-80)
• La caloría termoquímica TH (del inglés thermochemical): 1 cal_th = 4,184 J
• Una caloría denominada IT (del inglés International Table): 1 cal_IT = 4,1868 J (5th International Conference on the Properties of Steam, Londres, 1956)

Metabolismo y calorías

Etiqueta nutricional de un alimento envasado.

La Caloría que se empleaba antiguamente en Biología, Medicina y Nutrición, tenía el valor de una kilocaloría, se le asignaba el símbolo Cal (con C mayúscula) para diferenciarla de la caloría propiamente dicha, de símbolo cal y a veces se llamaba caloría grande. Esta costumbre se abandonó y ahora se emplea directamente la kilocaloría (kcal), pero también este uso se va abandonando poco a poco como consecuencia de la aplicación de las normas referentes al etiquetado de alimentos,² al menos en los países más desarrollados. La información que aparece en las etiquetas es indicativa del valor energético que tiene el alimento en cuestión y suele expresarse en kJ/kg y todavía, entre paréntesis, en kcal/kg (kilojulios o kilocalorías por kilogramo de alimento), o también en raciones de 100 gramos o en las que correspondan a una dieta normal. Poco a poco desaparecerá la caloría de las etiquetas.

La caloría se emplea como unidad de medida de la energía de los alimentos ingeridos y poder así elaborar dietas adecuadas y a menudo «bajas en calorías» (suelen suponer una reducción de un 30 %)³ que permitan la pérdida de peso corporal en aquellos casos que se haya diagnosticado sobrepeso. En cualquier caso, las dietas por debajo de 1200 kcal (5000 kJ) están consideradas como peligrosas, ya que son deficientes en algunos nutrientes importantes. En algunos alimentos se habla también de calorías basura (denominadas también como calorías vacías), que son las calorías provenientes de alimentos con muy poco valor nutritivo, como pueden ser los refrescosazucarados o las bebidas alcohólicas.

Otras medidas de energía

La unidad de energía en el SI, que en la mayoría de los países es el sistema legal de unidades, es el julio. 1 J = 0,239 cal.

Otras unidades de medida de energía son:

• También del SI es el kilovatio·hora (kWh), relacionado habitualmente con la electricidad, y sus múltiplos MWh, MW.año. 1 kWh = 3,6×10⁶ J = 860 400 cal
• La frigoría es la unidad de energía, obsoleta, utilizada en los sistemas de refrigeración y es equivalente a una kilocaloría negativa.
• La termia. 1 termia = 10⁶ cal = 1 Mcal (megacaloría)
• Tonelada equivalente de petróleo = 41,84 GJ = 11,622 MWh
• Tonelada equivalente de carbón = 29,3 GJ = 8,1389 MWh

Confusión entre caloría, Caloría y kilocaloría

Existió una definición,⁴ actualmente obsoleta y fuera de uso, de la "Caloría" (con mayúscula inicial) tal que 1 Caloría = 1000 calorías = 1kcal. La "Caloría" fue ampliamente empleada en el sector alimentario; hoy, tal uso está totalmente abandonado, a ser sustituido por el de la kilocaloría.

A la Caloría, para diferenciarla de la caloría, también se la denominó como "caloría grande" y "caloría-kilogramo" siendo todos estos términos sinónimos dekilocaloría.