Calorie

Lacalorie(oupetite calorie, de symbole « cal ») et lakilocalorie(ougrande calorie, de symbole « kcal » ou « Cal ») sont desunités d'énergie, tombées en désuétude enphysiqueet enchimie, mais encore régulièrement utilisées dans des applicationsgrand public, telles que lesport, lebâtiment(isolation thermique), ladiététique(où la grande calorie est simplement appelée « calorie »).
La (petite) calorie est définie comme la quantité d'énergienécessaire pour élever la température d’ungrammed'eauliquide de +1°Csous unepressiond'uneatmosphère, et vaut environ4,184joules. Elle n'appartient pas auSystème international d'unités, qui lui a préféré lejoule. Elle permet par exemple d'évaluer la puissance extraite d'une quantité d'eau en la rafraîchissant à l'aide d'unepompe à chaleur.
La calorie a été définie par le chimiste et physicienNicolas Clémenten 1824, avec une valeur mille fois plus élevée que la définition actuelle. Elle a été proposée et utilisée avant queJames Prescott Joulen’établisse l’équivalence chaleur-travailen 1843.
La « petite calorie » (moderne) a été introduite par le chimistePierre-Antoine Favreet le physicienJean Thiébault Silbermannen 1852. Le terme apparaît dans les dictionnaires français à partir de 1841 et dans les dictionnaires anglais à partir de 1867. À l’époque de sa définition par Clément, la théorie dominante de la chaleur estcelle du caloriqued'Antoine Lavoisier, qui ne peut être ni créé ni détruit. La calorie est donc une mesure de laquantité de calorique, c'est-à-dire, à proprement parler, une mesure de laquantité dechaleur. Le nom de la calorie dérive du termecalorique, lui-même forgé sur lecalor, « chaleur ».
La première définition historique de la calorie indiquait seulement que« la calorie est laquantité de chaleurnécessaire pour élever d'undegré centigradela température d'unkilogrammed'eau. »La définition de la calorie était donc fondée sur lacapacité calorifiquede l'eau.
La définition a ensuite été changée ainsi :« la calorie est la quantité de chaleur nécessaire pour élever d'un degré centigrade la température d'ungrammed'eau. »Cette définition ne précise pas suffisamment les conditions expérimentales pour permettre une détermination correcte de la calorie, d'où une multiplicité de valeurs dépendant des conditions de mesure. De plus, en changeant la quantité d'eau de référence, elle a conduit à des ambiguïtés et des confusions entre « calorie » et « kilocalorie » (ou « grande calorie ») qui perdurent aujourd'hui (voir la section «Variantes et ambiguïtés historiques» ci-après).
Le passage de la « grande calorie » à la « (petite) calorie » semble avoir été progressif. Par exemple,Marcellin Berthelotfait la distinction entre le gramme-calorie (calorie moderne) et le kilogramme-calorie (kilocalorie moderne) en 1879, mais l'adoption officielle de la (petite) calorie ne daterait que de 1896.
La calorie est une unité « pratique » de quantité de chaleur adoptée et encore utilisée par des chimistes, thermiciens, frigoristes et diététiciens. La calorie n'a jamais fait partie des unités duSystème international d'unités(SI).
La définition initiale de la calorie conduisait à mesurer la quantité dechaleurnécessaire pour élever d'undegré Celsiusun kilogramme d'eau. Cette mesure est difficile. La définition omet de spécifier nombre de paramètres qui influent sur le résultat : élever l'eau d'un degré – de quelle à quelle température ? sous quelle pression atmosphérique ? l'eau doit-elle être dégazée ? déminéralisée ?,etc.
La définition dite (calorie à15°C) spécifie la calorie comme« la quantité de chaleur nécessaire pour élever non plus unkilogrammemais ungrammed'eau [distillée et] dégazée de14,5°Cà15,5°Csouspression atmosphérique normale». Selon cette nouvelle définition, la calorie vaut donc 1/1 000 de sa valeur précédente. Pour lever les ambiguïtés, on appelle la valeur mesurée sur un kilogramme d'eaugrande calorie(symboleCal), celle mesurée sur un gramme d'eau lapetite calorie(symbolecal) et le terme « calorie » utilisé seul désigne la petite calorie. Toutefois, on peut retrouver dans des écrits relativement récents dediététiquel'emploi de « calorie » pour dire « grande calorie ».
La mesure précise de la calorie nécessite de spécifier les conditions expérimentales, en particulier la température de l'eau lors de la mesure.
Le tableau ci-après résume diverses définitions de la calorie (aucune de ces unités n'appartient au SI).
Aucune de ces unités n'appartient au SI.
AuXXIsiècle, l'acceptation largement répandue de la calorie se réfère au domaine de la diététique et de l'alimentation. La calorie est alors considérée comme référentiel énergétique devant servir à mettre en place une alimentation équilibrée adaptée au fonctionnement de l'individu. On adopte une approche différentielle entre la quantité de calories nécessaires à l'organisme selon l'âge, le sexe, l'intensité d'activité journalière, et le nombre de calories apportées par les macronutriments (glucides,lipidesetprotéines) de l'alimentation. L'usage d'une table de calorie est utilisée pour faciliter les calculs. Unecalorie videest une calorie qui n'est associée à aucunnutrimentindispensable à la santé.
La dépense énergétique occasionnée par diverses activités physiques est déterminée approximativement et de façon statistique par l'équivalent métaboliqueou MET (metabolic equivalent of task). Cet indicateur permet d'évaluer la quantité d'énergie métabolique pour la réalisation de la tâche.
Le tableau ci-dessous résume les dépenses énergétiques, en kilocalories, de quelques tâches effectuées pendant une heure par des personnes pesant 60kget 80kg.
Notes :