热量

　　热量

　　热量(heat)指的是由于温差的存在而导致的能量转化过程中所转化的能量。而该转化过程称为热交换或热传递。热量的公制为焦耳。

　　人体在生命活动过程中，一切生命活动都需要能量，如物质代谢的合成反应、肌肉收缩、腺体分泌等等。而这些能量主要来源于食物。动、植物性食物中所含的营养素可分为五大类：碳水化合物、脂类、蛋白质、矿物质和维生素，加上水则为六大类。其中，碳水化合物、脂肪和蛋白质经体内氧化可释放能量。三者统称为“产能营养素”或“热源质”。

　　热量与内能之间的关系就好比是做功与机械能之间的关系一样。若两区域之间尚未达至热平衡，那么热便在它们中间温度高的地方向温度低的另一方传递。任何物质都有一定数量的内能，这和组成物质的原子、分子的无序运动有关。当两不同温度的物质处于热接触时，它们便交换内能，直至双方温度一致，也就是达致热平衡。这里，所传递的能量数便等同于所交换的热量数。许多人把热量跟内能弄混，其实热量指的是内能的变化、系统的做功。热量描述内能的变化量，而内能是状态量，是系统的态函数，对应系统的一个状态点。充分了解热量与内能的区别是明白热力学第一定律[2]的关键。热传递过程中物体之间传递的热量与过程（绝热，等温，等压）相联系，即吸热或放热必在某一过程中进行．物体处于某一状态时不能说它含有多少热量（热量是过程量，相当于delta)．

　　质量为m的某一物质（同一种物质）

　　热力学定律

　　热力学第一定律：系统在任一过程中包括能量的传递和转化，其总能量的值保持不变。也即能量守恒。

　　热力学第二定律：热量在自发的情况下只能从高温物体传向低温物体。热传递的方向和温度梯度的方向相反。这是克劳休斯表述，也叫熵增加原理，它表明世界将变得越来越没有秩序，越来越混乱。

　　热力学第三定律：绝对零度不可达到。

　　经某一过程温度变化为△T，它吸收(或放出)的热量．

　　Q=cm·△T．

　　其中C是与这个过程相关的比热(容)．

　　热量的单位与功、能量的单位相同．在国际单位制中热量的单位为焦耳(简称焦，符号为J)．历史上曾定义热量单位为卡，目前只作为能量的辅助单位，1卡=4.184焦．

　　注意：1千卡＝1卡路里＝1大卡＝4184焦耳＝4.184千焦

　　某一区域在某一时段内吸收的热量与释放、储存的热量所维持的均衡关系。

　　人体热量

　　人体在生命活动过程中，一切生命活动都需要能量，如物质代谢的合成反应、肌肉收缩、腺体分泌等等。而这些能量主要来源于食物。动、植物性食物中所含的营养素可分为五大类：碳水化合物、脂类、蛋白质、矿物质和维生素，加上水则为六大类。其中，碳水化合物、脂肪和蛋白质经体内氧化可释放能量。三者统称为“产能营养素”或“热源质”。

　　发现历史

　　能量代谢的研究发现可以从16世纪追溯至今，人类一直在为自身的变化而不断进行研究探索。直到19世纪末前后。各国科学家陆续发现代谢率与人体表面积成正比，食物特殊动力作用，证实能量守恒定律也适用于人体，编制出食物热值表以及能量转换系数。人类的自身研究才开始上升到一个全新的阶段。

　　生化反应

　　通常每克碳水化合物、脂肪、蛋白质在人体内平均可产生代谢能力分别为4kcal、9kcal、4kcal。同时一般情况下一个人在5-7天内的热能摄入量等于消耗量。

　　一般作用

　　维持人体体温的正常和向外界散发热能。

　　正常需要

　　中国营养学会2000年提出中国居民膳食能量参考摄入量指出，成年男性轻、中体力劳动者每日需要能量为2400-2700kcal；女性轻、中体力劳动者每日需要能量为2100-2300kcal.婴儿、儿童和青少年、孕妇和乳母、老年人各自的生理特点不同，能量需要也不尽相同。

　　缺乏症

　　人体每日摄入的能量不足，机体会运用自身储备的能量甚至消耗自身的组织以满足生命活动的能量需要。人长期处于饥饿状态，在一定时期内机体会出现基础代谢降低、体力活动减少和体重下降以减少能量的消耗，使机体产生对于能量摄入的适应状态，此时，能量代谢由负平衡达到新的低水平上的平衡。其结果引起儿童生长发育停滞，成人消瘦和工作能力下降。

　　过量表现

　　能量摄入过剩，则会在体内贮存起来。人体内能量的贮存形式是脂肪，脂肪在体内的异常堆积，会导致肥胖和机体不必要的负担，并可成为心血管疾病、某些癌症、糖尿病等退行性疾病的危险因素。

　　食物来源

　　人体的能量来源是食物中的碳水化合物、脂类和蛋白质。这三类营养素普遍存在于各种食物中。粮谷类和薯类食物碳水化合物较多，是膳食能力最经济的来源；油料作物富含脂肪；动物性食物一般比植物性食物含有更多的脂肪和蛋白质；但大豆和硬果类例外，它们含丰富的油脂和蛋白质；蔬菜和水果一般含量较少。

　　需要人群

　　体力消耗量大和需要减肥的人群，应按照参考摄入量适当增加或减少摄入热能。

　　补充周期

　　所有人群每日都应补充摄入和自身基础代谢、生理状况、体力劳动等情况相均衡的膳食能量。

　　备注

　　处于生长发育期的婴儿、儿童青少年，孕妇和泌乳的乳母，康复期的病人等， 其一天的能量摄入中还有一部份用于组织增长和特殊的生理变化中。

　　食物的热量

　　1、什么是热量：人体每时每刻都在消耗能量，这些能量是由食物中的产热营养素提供的。食物中能产生热量的营养素有蛋白质、脂肪和碳水化合物。它们经过氧化产生热量供身体维持生命、生长发育和运动。热能供给过多时，多余的热量就会变成脂肪贮存起来，时间久了，身体就胖起来了。

　　2、热量的单位：营养学中用“千卡”做热量的单位。1千卡是1000克水由15℃升高1度所需要的热量

　　热量消耗的途径主要有三个部分，第一部分是基础代谢率，约占了人体总热量消耗的65~70%，第二部分是身体活动，约占总热量消耗的15~30%，第三部分是食物的热效应，占的比例最少约10%，这三者的比例大致已经固定。

　　热量的单位：大卡， 1大卡 = 1000卡

　　饮食中可以提供热量的营养素是醣类（碳水化合物）、脂肪、蛋白质、酒精、有机酸等。它们所含的热量，以每公克为单位，分别是：醣类（碳水化合物） 4大卡、脂肪 9大卡、蛋白质 4大卡、酒精 7大卡、有机酸 2.4大卡。

　　计算食物或饮食所含的热量，首先要知道其中热量营养素的重量，然后利用以下公式计算：

　　热量(大卡)＝醣类克数×4＋蛋白质克数×4＋脂肪克数×9＋酒精克数×7＋有热量的需要＝热量的消耗

　　成人消耗的热量利用在三方面：基础代谢量、活动量、食物热效应；成长阶段与怀孕阶段还需要额外的热量以供建构组织。

（责任编辑：小吴）