똑같은 용량의 물이라도 물 온도에 따라 열량이 다를까요??
최근 흥미로운 기사를 봤는데요.
같은 라떼더라도 뜨거운 것과 차가운 것에 열량이 다르다고 하더라구요.
액체의 온도가 다를 때 칼로리나 영양성분도 달라지나요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
물의 온도가 변하더라도 그 용량은 동일하면 열량은 변하지 않습니다.
열량은 물체가 보유하는 열 에너지의 양을 나타내며, 특정 물질의 일정한 양이 1도 온도를 올리는 데 필요한 열량을 그 물질의 비열이라고 합니다. 따라서 같은 용량의 물이라면, 온도에 관계없이 그 열량은 동일합니다.
그러나 물의 온도가 변하면 그에 따라 물이 흡수하거나 방출하는 열의 양이 달라질 수 있습니다. 이는 물이 온도 변화와 함께 상태 변화가 발생할 때는 특히 그렇습니다.
이러한 상태 변화는 추가적인 열 에너지를 필요로 하므로, 물의 온도가 변함에 따라 그에 따라 필요한 총 열량이 달라질 수 있습니다1.
안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.
최근 보신 기사는 매우 흥미로운 내용이었습니다. 맞습니다. 같은 라떼더라도 뜨거운 것과 차가운 것에 열량이 다르다는 사실은 맞습니다. 이는 열역학의 기본 원리 중 하나인 열역학 제일법칙에 따라 설명할 수 있습니다.
열역학 제일법칙은 열과 에너지의 보존을 말합니다. 즉 열은 단지 형태가 변할 뿐 그 양은 변하지 않는다는 것입니다. 따라서 라떼의 열량 역시 뜨거운 것과 차가운 것에 따라 변하지 않습니다.
이는 열역학 제일법칙과 함께 두 번째 법칙인 열역학 제이법칙에 따라 설명할 수 있습니다. 열역학 제이법칙은 열의 이동 방향을 말합니다. 따뜻한 물체에서 차가운 물체로 열이 이동하는 것이 자연스러운 현상이기 때문에 뜨거운 라떼의 열량이 차가운 라떼보다 높게 측정되는 것입니다.
따라서 똑같은 용량의 물이라도 물 온도에 따라 열량이 다를 수 있습니다. 하지만 이는 물의 온도가 아니라 열역학 제일법칙과 제이법칙에 따라 변하는 것이기 때문에 물의 영양성분은 온도에 따라 변하지 않습니다. 따라서 라떼의 영양성분도 물의 온도에 따라 변하지 않습니다.
제가 일상에서 느끼는 뜨거운 음식이나 차가운 음식의 맛 차이는 온도에 따른 물리적 변화가 아니라 우리의 맛 감각에 따른 차이입니다. 따라서 온도에 따라 열량이나 영양성분이 달라지는 것은 아니며 온도에 따른 맛의 차이를 즐기시면 됩니다.
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제가 일상에서 느끼는 뜨거운 음식이나 차가운 음식의 맛 차이는 온도에 따른 물리적 변화가
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안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
칼로리는 열량의 단위이며, 기호로 cal을 사용한다. 1 cal은 1 기압하에서 순수한 물 1 g의 온도를 1 °C만큼 올리는데 필요한 열량으로 정의되며, 국제단위계의 단위인 줄로 환산하면 약 4.2 J에 해당한다.
칼로리에는 여러 가지 정의가 존재한다. 우선 작은 칼로리 혹은 그램 칼로리는 물 1 g의 온도를 1 °C만큼 올리는데 필요한 열량이고, 큰 칼로리, 킬로그램 칼로리 혹은 음식 칼로리(food calorie)는 물 1 kg의 온도를 1 °C만큼 올리는데 필요한 열량이다. 큰 칼로리는 기호로서 대문자 C를 써서 Cal을 사용했는데, cal와 혼동되기 쉬워서 현재는 킬로칼로리(kcal)를 주로 사용한다. 그냥 칼로리라고 하면 작은 칼로리를 의미하지만, 아직도 영양학 분야에서는 큰 칼로리의 의미로 칼로리라는 말을 사용하기도 하므로 조심해야 한다.
물의 비열은 압력과 온도에 따라 달라져서 작은 칼로리에도 조금씩 다른 정의가 있다. 압력은 보통 1 기압을 상정하지만, 시작 온도에 따라 14.5 °C에서 시작하는 cal15, 19.5 °C에서 시작하는 cal20, 0 °의 물을 100 °C까지 올리는데 필요한 열량의 1/100인 calmean이 있다. 이 밖에도 1956년 제5차 국제증기학회(International Conference on Properties of Steam)가 정한 국제표(International Table)에 나오는 calIT와 국제표준기구(International Organization for Standardization)가 정한 열화학 칼로리(thermochemical calorie, calth) 등이 있다.