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  "id": "calorie",
  "title": "卡路里",
  "lang": "zh-Hans",
  "source_lang": "en",
  "summary": "卡路里是能量的计量单位，原指使1克水升温1摄氏度所需的热量；营养学中的 Calorie 通常指千卡。",
  "category": "science",
  "subcategory": "physics",
  "type": "concept",
  "aliases": [
    "卡",
    "大卡",
    "千卡",
    "kcal"
  ],
  "generated_at": "2026-10-08",
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  "url": "https://aiwiki.page/zh/calorie/",
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    }
  },
  "sections": [
    {
      "heading": "",
      "text": "卡路里（calorie，符号 cal）是一种能量单位，最初由热量定义，即把一定质量的水加热升高一定温度所需的能量。在日常语境中，尤其是食品营养标签上，\"卡路里\"通常指其 1000 倍的单位——千卡（kilocalorie，kcal，营养学中常写作 Calorie，首字母大写）。在国际单位制（SI）中，能量的标准单位是焦耳（joule），卡路里不属于 SI 单位。"
    },
    {
      "heading": "定义与单位",
      "text": "卡路里有两种历史上长期并存的定义。小卡（small calorie，也称克卡、gram calorie，符号 cal）是使 1 克水升高 1 °C 所需的热量；大卡（large calorie，也称千克卡、kilogram calorie，符号 kcal 或 Cal）则是使 1 千克水升高 1 °C 所需的热量，二者相差 1000 倍。\n\n由于水的比热容随温度略有变化，小卡的精确定义还需指明温度区间。常见的做法是规定水从 14.5 °C 升至 15.5 °C。因此，历史上出现了若干略有差异的变体，例如国际蒸汽表卡（cal_IT，约 4.1868 J）、热化学卡（cal_th，4.184 J）以及 15 °C 卡（cal_15，约 4.1858 J）。在实际换算中，通常取 1 kcal ≈ 4.184 kJ。"
    },
    {
      "heading": "历史",
      "text": "\"calorie\"一词源自拉丁语 calor（热）。据营养史研究，法国化学家、工程师尼古拉·克莱芒（Nicolas Clément）在 1819 至 1824 年于巴黎的讲座中引入了这一概念，并在 1824 年左右给出了最早的技术定义，即以 1 千克水升温 1 °C 为单位。他的讲课内容与萨迪·卡诺（Sadi Carnot）的热机研究密切相关，二人都接受当时流行的热质说，即热是一种可以守恒的物质。也有通俗资料把这一词汇归于拉瓦锡，但史学研究主要将其归于克莱芒。\n\n19 世纪中叶，詹姆斯·普雷斯科特·焦耳等人建立了热功当量的概念，热由此被理解为能量的一种形式，卡路里逐渐与功和能量的单位相联系。1948 年国际计量大会（General Conference on Weights and Measures）建议放弃卡路里，理由是它无法直接由基本单位导出；1954 年确立 SI 基本单位后，热能统一以焦耳计量。1970 年，美国营养学会（American Institute of Nutrition）的命名委员会建议科学出版物以千焦（kJ）取代千卡。\n\n在食品领域，美国营养学家威尔伯·阿特沃特（Wilbur Olin Atwater）在 19 世纪末的研究中采用卡路里作为食物能量单位，并建立了宏量营养素换算系统，使卡路里在营养学中延续下来。"
    },
    {
      "heading": "食物能量与阿特沃特系数",
      "text": "在营养学中，卡路里用于表示食物所含的化学能，即食物在人体内被代谢后释放的能量。\n\n阿特沃特系统（Atwater system）以\"4-9-4\"（或 4-4-9）规则著称：每克蛋白质约 4 kcal，每克碳水化合物约 4 kcal，每克脂肪约 9 kcal。这一系统是食品标签计算能量的基础。它只是平均值，并非精确的物理常数。阿特沃特本人也提出了针对不同食物的\"特定系数\"，例如鸡蛋蛋白质约为 4.36 kcal/g，马铃薯蛋白质约为 2.78 kcal/g，二者差异显著。因此，即使使用同一套宏量营养素数据，不同计算方法得出的能量也可能略有不同。\n\n食品能量通常通过测量燃烧热来确定。在实验中，将食物在量热计（calorimeter）中充分燃烧，测定释放的热量，作为其能量值的依据，同时结合消化率等修正。"
    },
    {
      "heading": "人体能量平衡",
      "text": "人体从食物与饮料中获得能量，用于维持体温、基础代谢以及身体活动。营养学通常以\"能量摄入与消耗\"的平衡来描述体重变化：摄入长期高于消耗会导致体重增加，反之则减少。能量与代谢的具体过程属于生理学范畴，细胞呼吸是其中释放化学能的主要途径。"
    },
    {
      "heading": "局限与争议",
      "text": "卡路里的主要争议集中在三个方面。\n\n第一是单位本身的混乱。同一个词\"calorie\"既可指 cal，也可指 kcal，而 cal 与 kcal 之间相差千倍，这一现象常被称为\"calorie confusion\"。有研究认为，科学界应统一采用焦耳，并停止使用千卡；但美国食品标签仍以卡路里（Calories）标示能量，公众用法也已根深蒂固。\n\n第二是换算系数的近似性。4-4-9 规则只是平均值，不同食物中同类营养素的实际可利用能量可能有明显差异。纤维、酒精、糖醇以及某些加工食品的换算误差尤为突出，因此标签数值应被理解为估计值。\n\n第三是测量与应用的局限。量热法测量的是食物完全燃烧释放的热量，而人体对食物的消化和吸收并不完全；个体的代谢、活动水平和肠道微生物也会影响实际能量获取。因此，卡路里数值更适合作为参考，而非对个体能量需求的精确测定。"
    },
    {
      "heading": "相关条目",
      "text": "卡路里的定义依赖于热、温度和水的性质，其概念基础属于热力学。在营养学应用中，它与营养、碳水化合物和蛋白质密切相关。食品能量过剩与肥胖症之间的关系是公共卫生研究的重要议题，但该问题超出了单位本身的讨论范围。"
    }
  ],
  "links": [
    "international-system-of-units",
    "antoine-lavoisier",
    "james-prescott-joule",
    "energy",
    "metabolism",
    "cellular-respiration",
    "heat",
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    "water",
    "thermodynamics",
    "nutrition",
    "carbohydrate",
    "protein",
    "obesity"
  ],
  "sources": [
    {
      "title": "Calorie",
      "url": "https://en.wikipedia.org/wiki/Calorie"
    },
    {
      "title": "calorie - wikidoc",
      "url": "https://www.wikidoc.org/index.php/Calorie"
    },
    {
      "title": "Nicolas Cl%C3%A9ment",
      "url": "https://en.wikipedia.org/wiki/Nicolas_Cl%C3%A9ment"
    },
    {
      "title": "History of the Calorie in Nutrition",
      "url": "https://jn.nutrition.org/article/S0022-3166(22)08554-6/pdf"
    },
    {
      "title": "Does the history of food energy units suggest a solution to \"Calorie confusion\"?",
      "url": "https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2238749/"
    },
    {
      "title": "Atwater system",
      "url": "https://en.wikipedia.org/wiki/Atwater_system"
    },
    {
      "title": "Why are calories not adding up with the 4-4-9 rule?",
      "url": "https://nutriadmin.com/docs/why-are-calories-not-adding-up-with-the-4-4-9-rule/"
    },
    {
      "title": "How Are Calories Calculated on Food Labels? (Free Calorie Calculator and PDF handout) — Food and Health Communications",
      "url": "https://www.foodandhealth.com/blog-free/calories-on-food-labels"
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    {
      "title": "Calorie - an overview",
      "url": "https://www.sciencedirect.com/topics/immunology-and-microbiology/calorie"
    },
    {
      "title": "3.5: Energy And Calories",
      "url": "https://courses.lumenlearning.com/sunyltnutrition/chapter/3-5-energy-and-calories/"
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  "license": "https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/"
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