“健身环大冒险”游戏图/ Nintendo Switch 来自：豆瓣 爱的镇魂歌

 俗话说“四月不减肥，五月徒伤悲，六月更加肥，七月继续悲”。随着天气转暖，越来越多的人开始运动起来。

 由任天堂出版发行的一款叫做《健身环大冒险》（Ring Fit Adventure）的游戏，成为许多居家运动爱好者的首选健身游戏。在游戏中，玩家可以识别自己的动作，一边健身一边在游戏中冒险，并且可将记录上传，与世界范围内的玩家竞争。在节奏模式中，玩家可配合节奏使出浑身解数，以获得高分为目标，实现运动健身。

 说到运动健身，我们有一个总也绕不开的词——“卡路里”。“卡路里”这一概念究竟是什么含义呢？让我们一起探索卡路里的秘密。

卡路里的变迁史

 通常，我们会在食品的营养成分表中找到卡路里，这个用于描述食物所含能量的 “卡路里”指的是千卡（kcal），又叫大卡。 除了大卡，还有小卡（cal），两者之间的换算关系是1 kcal=1000 cal。

 其实，卡路里这一概念由来已久。

在1824年发表的一篇文章中，法国物理学家、化学家尼古拉斯·克莱门特（Nicolas Clement）首次提出了卡路里的概念。当时作为热能单位提出的卡路里，正是现代的千卡。

 在1841~1867年期间，“calorie”一词正式纳入法语和英语词典，它来自拉丁语calor，其含义是“热”。

 与大卡相比，小卡的概念出现相对较晚。1852年，化学家皮埃尔·安东尼·法夫尔（Pierre Antoine Favre）和物理学家约翰·西尔伯曼（Johann Silbermann）提出了小卡的概念。

1879年，马塞林·贝特洛（Marcellin Berthelot）对大卡和小卡进行了区分。

1887年，美国卫斯理大学的威尔伯·奥林·阿特沃特（Wilbur Olin Atwater）教授将大卡应用于衡量食物营养成分的热量，这一用法被公众广泛接受。

 卡路里知名度虽高，但并不属于国际单位，热量的国际单位制导出标准的能量单位是焦耳（Joule，简写为J）。我国采用了焦耳作为法定计量单位，食品包装上标识食物所含热量能量所采用的单位为kJ。

 和我国一样，欧洲国家普遍使用焦耳作为食物热量的法定单位，而美国则选择采用卡路里作为食物热量单位。焦耳的单位比卡路里小，换算公式为：1kcal=4.184kJ。

繁杂的卡路里定义

 虽然天天喊着“燃烧我的卡路里”，但卡路里究竟表示什么呢？

 前文我们提到，食物热量单位可以用卡路里，也可以用焦耳。在这里，焦耳作为能量单位，那卡路里自然也是能量单位，用以描述物质的能量。既然卡路里是能量单位，那它的具体定义是什么呢？在定义卡路里时，我们借助了水。小卡（cal）的定义是在1大气压（101.325kPa）下，将1g水提升1℃所需的热量；大卡（kcal）则是在1大气压下，将1kg水提升1℃所需的热量。

 看上去这样的定义简单清晰，那为什么说卡路里定义繁杂呢？问题就出在水上。由于在定义卡路里时借助了水，水本身的性质就对卡路里产生了影响。按照我们通常的理解，水每升高1℃，所需的能量是相等的。

 也就是说，无论是从0℃到1℃，还是99℃到100℃，都需要相同的热量。然而，事实却是水的比热容（单位质量的某种物质升高或下降单位温度所吸收或释放的能量）是可变的。

 由于水的比热容是可变的——也就是说在不同温度下，水每升高1℃所需的热量是不同的——卡路里的定义也随之衍生出不同的版本。4℃卡路里，15℃卡路里，20℃卡路里，以及平均卡路里就是这么来的。

 4℃卡路里指的是，在1大气压下将1g水从3.5℃提升到4.5℃所需的热量。相应地，15℃卡路里和20℃卡路里则分别是指在1大气压下，将1g水从14.5℃提升到15.5℃和19.5℃提升到20.5℃所需的热量。

 既然根据水温不同，能够定义出不同的卡路里，自然而然地，采用取均值的思路就可以得到平均卡路里，其定义是在1大气压下，将1g水从0℃提升到100℃所需热量的百分之一。

 在以上这些不同的定义中，15℃卡路里通常被称为标准卡路里，营养学中表示食物能量的卡路里正是15℃卡路里。除了上述几种根据温度不同定义的卡路里，卡路里的大家族中还有热化学卡路里（Thermochemical calorie）和国际蒸汽表卡路里（International Steam table calorie）。

 这两种卡路里，经过一系列的衍变，已经与水的比热容无关。水蒸汽表用的是国际蒸汽表卡路里, 热化学及化学热力学用的是热化学卡路里。

 想不到吧，我们日常生活中时时挂在嘴边的卡路里还有这么复杂的“身世”。下次再见到卡路里，别忘了仔细分辨下究竟是哪种卡路里哦。

 审稿专家：王国义，中国农业大学营养与食品安全博士后