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Calcul de calories

J’aime faire des calculs sur des sujets de vie courante. Par exemple, quelle énergie je dépense en montant un escalier ?

 

 

Dans le domaine de la santé, on parle beaucoup de calories. Il faut surveiller le nombre de calories qu’on prend. Il existe maintenant des boissons light à faible teneur énergétique. Avez-vous remarqué que sur tous les emballages des produits alimentaires, la valeur énergétique du contenu est indiquée. Elle est souvent exprimée pour une quantité de 100 g ou 100 ml en kJ (kilojoules) et en kcal (kilocalories). Entre parenthèses, je trouve curieux que cette valeur soit exprimée dans deux unités liées par un rapport constant : 1 kcal = 4,18 kJ. Une seule unité suffirait.
Exemples :
100 ml de lait demi-écrémé ont une valeur énergétique de 195 kJ ou 45 kcal
100g de chocolat Lait Noix de Pécan ont une valeur énergétique de 2360 kJ ou 565 kcal
100g de riz ont une valeur énergétique de 1521 kJ ou 359 kcal

Quelle est l'énergie dépensée quand je monte un escalier?

D’abord quelques rappels :
1 calorie est la quantité de chaleur nécessaire pour élever d’un degré un gramme d’eau
1 calorie = 4,18 joules
1 joule = travail effectué en déplaçant sur 1 m un objet qui résiste avec une force de 1 newton.
1 watt = 1 joule/seconde
1 cheval vapeur = 736 watts. Cette notion provient de la puissance qu’un cheval peut fournir régulièrement.
Un homme peut fournir une puissance régulière de 75 watts.


Rendements :

Centrale nucléaire : 40 % (en partant de l’énergie thermique fournie par le nucléaire)
Voiture automobile à essence : 23 % max ; diesel : 28 % max
Locomotive à vapeur : autour de 5 %
Homme : 10 %


Je monte par l’escalier dans mon appartement, soit un dénivelé de 15 m. Je pèse 70 kg.
Quelle quantité de chocolat puis-je manger pour compenser l’énergie dépensée ?
J’ai dû vaincre la pesanteur de 70 x 9,81 newtons sur 15 m. Ce qui donne approximativement un travail de 10 500 joules. Mon rendement n’est que de 10%. Je dois donc récupérer 105 000 joules ou 105 kJ. Le chocolat étant très énergisant : 2360 kJ pour 100g, je peux n’en prendre que 4,5 g.


Si je marche, je dépense environ 750 kJ par heure.
Si je ne fais pas d’exercice physique, il me faut déjà 420 kJ pour subsister.
Et si je travaille modérément, j’ai besoin de 13 000 kJ par jour

 

 

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