사용 방법
- 가지고 있는 에너지를 입력합니다.
- 단위를 고릅니다. J·kJ·cal·kcal·eV 중 하나입니다.
- 어느 칼로리를 쓸지 고릅니다. 기본은 열화학 칼로리이고, 생화학의 kcal/mol이 그 쪽입니다.
- 나머지 네 단위가 아래에 나오고 각각 복사 버튼이 붙습니다. 음수도 됩니다. 반응은 에너지를 내놓을 수 있습니다.
💡 지수는 e를 사용해 입력할 수 있습니다. 예를 들어 1.5×10⁻⁵ 은 1.5e-5 로 입력하면 계산됩니다.
공식 설명 및 주의사항
단위는 줄이고, 이 쪽에 있는 나머지는 전부 줄의 고정 배수입니다. 함정은 계산이 아니라, «칼로리»라는 한 낱말이 서로 다른 두 단위를 가리킨다는 데 있습니다. 둘 다 정의값이고 0.067 % 차이가 납니다. 어느 쪽이었는지 아무도 적어 두지 않아 재현되지 않는 값은 값이 아닙니다.
환산 인자와 그 출처
| 단위 | 줄 환산 | 정확한가 | 출처 |
|---|---|---|---|
| cal (열화학) | 4.184 | 정의 | NIST SP 811 B.8 · JIS Z 8000-5 부속서 B 5-6.B.c |
| cal (국제증기표) | 4.1868 | 정의 | NIST SP 811 B.8 각주 9 · JIS 부속서 B 5-6.B.b |
| eV | 1.602 176 634 × 10⁻¹⁹ | 2019년 이후 정확 | CODATA 2022, NIST CUU |
이 쪽이 하는 일은 아래를 필요한 방향으로 적용하는 것이 전부입니다.
- 칼로리 → 줄
- E/J = E/cal × 4.184 (열화학)
- 전자볼트 → 줄
- E/J = E/eV × 1.602 176 634 × 10⁻¹⁹
0.067 %가 얼마나 되나
ΔG가 −10.0 kcal/mol이면 열화학 칼로리로 −41.84 kJ/mol, I.T. 칼로리로 −41.868 kJ/mol입니다. 결합상수 하나에서 이 차이를 잴 수 있는 사람은 없습니다. 그런데 마흔 개짜리 표를 두 사람이 서로 다른 칼로리로 환산하면, 평균으로 상쇄되지 않는 계통 오차가 됩니다. 그래서 이 도구는 «당신도 같은 생각이겠지»라고 넘기지 않고 어느 칼로리를 썼는지 찍어 줍니다.
실무 주의사항
- 열화학 칼로리는 정확히 4.184 J, 국제증기표(I.T.) 칼로리는 정확히 4.1868 J 입니다. 둘 다 NIST SP 811 부록 B.8 과 JIS Z 8000-5:2014 부속서 B 에 있고, I.T. 값은 1956년 런던 제5차 국제증기성질회의가 정했습니다.
- 생화학은 열화학 칼로리를 뜻합니다. 결합에너지, kcal/mol 로 적힌 ΔG, 열역학 표가 전부 4.184 계보입니다. I.T. 칼로리는 증기표와 공학 쪽입니다. 이 쪽은 열화학을 기본으로 두고, 결과마다 어느 쪽을 썼는지 적습니다.
- 1 eV = 1.602 176 634 × 10⁻¹⁹ J 이고, 2019년 SI 재정의 뒤로 이 값은 측정값이 아니라 정확값입니다. 기본전하가 정의 상수가 되었기 때문입니다. ⚠️ JIS Z 8000-10:2015 10-28.b 는 아직 2010년 CODATA 값을 불확도와 함께 싣고 있습니다. 그 규격이 재정의 이전이라 «낡은» 것이지 틀린 것이 아닙니다.
- ⚠️ 전자볼트는 «입자 하나»의 에너지이고 kcal/mol 은 «1몰»의 에너지입니다. 이 쪽은 둘 사이를 넘나들지 않습니다. 그 단계에는 단위 인자가 아니라 아보가드로 상수가 필요합니다. 참고로 다리는 1 eV/입자 = 96.485 kJ/mol 이고, 이 수는 사실 패러데이 상수입니다.
- JIS Z 8000-5 는 이 단위들이 실린 부속서를 「これらの単位は用いないほうがよい」(쓰지 않는 편이 좋다)로 시작합니다. 여기서는 반박하지 않고 그대로 옮깁니다. 단위는 줄이고, 칼로리는 문헌이 그것으로 가득해서 싣습니다.
자주 묻는 질문
둘 다 현행 규격의 정의값이라는 뜻에서는 어느 쪽도 아닙니다. 물어야 할 것은 «내가 보는 출처가 어느 쪽을 썼나»입니다. 생화학·열역학·결합에너지는 열화학 칼로리 4.184 J입니다. 증기표와 옛 공학 자료는 국제증기표 칼로리 4.1868 J입니다. 출처가 밝히지 않았고 그 차이가 당신의 정밀도에서 문제가 된다면, 그 출처는 재현할 수 없습니다.
그것은 킬로칼로리입니다. 영어권에서 대문자 C로 쓰는 Calorie가 그 뜻이고 1 Calorie = 1000 cal입니다. 영양 쪽은 열화학 계열을 따르므로 250 kcal 간식은 약 1046 kJ입니다. 세계 대부분의 식품 라벨이 kJ를 나란히 적는 이유가 이것입니다.
분광학과 광화학이 그 단위를 쓰기 때문입니다. 파장을 광자 에너지로 바꾸면 eV로 나옵니다. 칼로리와 같은 표에 있는 이유는 둘 다 «줄의 고정 배수»라는 같은 종류의 것이기 때문입니다. 다만 하나는 입자 하나에, 다른 하나는 몰에 붙습니다.
안 되고, 일부러 넣지 않았습니다. 입자당 에너지와 몰당 에너지는 다른 물리량이고, 사이를 넘으려면 단위 인자가 아니라 아보가드로 상수를 곱해야 합니다. 필요하면 값은 1 eV/입자 = 96.485 kJ/mol입니다.
단위가 바뀌었기 때문입니다. 그것이 이 선택칸의 목적입니다. 같은 1 kcal이 한쪽 정의로는 4184 J, 다른 쪽으로는 4186.8 J입니다. 숫자가 움직이는 것을 보는 편이 0.067 %가 얼마나 되는지 읽는 것보다 싸게 배웁니다.
JIS Z 8000-5 는 쓰지 말라고 하고, SI의 에너지 단위는 하나뿐입니다. 다만 실제로 읽는 문헌이 kcal/mol로 가득해서 변환해야 하고, 이 쪽이 그 일을 합니다. 기록은 줄로 하고, 칼로리는 들어올 때 변환하세요.