能量单位转换器
在焦耳、千焦、卡路里、千卡、瓦时、千瓦时、英制热单位、电子伏特、尔格、英尺·磅等能量单位之间进行转换。每个换算系数都采用 NIST 的精确定义,两种卡路里和两种 BTU 分开列出,转换器还能一次性以全部 18 种单位显示数值。完全在您的浏览器中运行,不上传任何内容。
如 2000、0.5 或 1.6e-19 这样的数字。结果为精确值,采用 NIST 对各单位的定义。
2000 kcal (th) = 8368 kJ
8368
换算后的数值
8.368 × 10³
科学计数法
1 kcal (th) = 4.184 kJ
换算系数
精确:两种单位均由精确的十进制系数定义,因此没有任何舍入。
您的能量在各单位下的数值
| 单位 | 数值 |
|---|---|
| 焦耳 (J) | 8368000 |
| 千焦 (kJ) | 8368 |
| 兆焦 (MJ) | 8.368 |
| 瓦时 (Wh) | 2324.444444 |
| 千瓦时 (kWh) | 2.324444444 |
| 卡路里,热化学 (cal th) | 2000000 |
| 千卡,热化学 (kcal th) | 2000 |
| 卡路里,国际蒸汽表 (cal IT) | 1998662.463 |
| 千卡,国际蒸汽表 (kcal IT) | 1998.662463 |
| 英制热单位,国际蒸汽表 (BTU IT) | 7931.333663 |
| 英制热单位,热化学 (BTU th) | 7936.64343 |
| 电子伏特 (eV) | 5.222894794 × 10²⁵ |
| 千电子伏特 (keV) | 5.222894794 × 10²² |
| 兆电子伏特 (MeV) | 5.222894794 × 10¹⁹ |
| 尔格 | 83680000000000 |
| 英尺·磅力 (ft·lbf) | 6171920.065 |
| 升·大气压 (L·atm) | 82585.73896 |
| 吨 TNT (t TNT) | 0.002 |
是哪一种卡路里?营养成分表通常采用热化学千卡,即 4.184 kJ;国际蒸汽表卡路里为 4.1868 J,约大 0.07%。食品标签上的 Calories 即千卡。
如何使用能量单位转换器
- 1. 输入数量。 输入一个数字,例如 2000、0.5 或 1.6e-19。小数点或逗号均可。
- 2. 选择单位。 选择您拥有的单位和想要的单位。交换单位 会将二者互换。
- 3. 阅读结果。 您会得到换算后的数值、同一数值的科学计数法表示、精确的换算系数,以及一条说明,告知答案是精确的,还是按您所选的有效数字位数四舍五入得到的。
- 4. 查看对照表。 结果下方是您的能量在列表中每种单位下的数值,便于比较,例如把食品标签上的千焦与电池上的瓦时进行对照。
各单位之间的关系
能量的国际单位制单位是焦耳:一个牛顿的力沿一米方向作用所做的功,或一瓦特持续一秒所做的功。此处其他所有单位都是它的固定倍数。一千瓦时等于 360 万焦耳,因为一小时有 3600 秒,而一千瓦即每秒 1000 焦耳。一电子伏特是电子穿过一伏电势差时获得的能量,恰好为 1.602176634 × 10⁻¹⁹ J,这是因为 2019 年的 SI 重新定义确定了基本电荷的值。尔格来自旧的厘米–克–秒制,等于 10⁻⁷ J。
| 单位 | 焦耳 | 说明 |
|---|---|---|
| 卡路里,热化学 (cal th) | 4.184 | 用于营养成分表 |
| 卡路里,国际蒸汽表 (cal IT) | 4.1868 | 用于蒸汽表与工程计算 |
| 英制热单位,国际蒸汽表 (BTU IT) | 1055.05585262 | 美国供暖与制冷中最常见 |
| 英制热单位,热化学 (BTU th) | 1054.350 | 约小 0.07% |
| 千瓦时 (kWh) | 3 600 000 | 用于电费计量 |
| 英尺·磅力 (ft·lbf) | 1.3558179483314 | 由磅力与英尺导出 |
| 升·大气压 (L·atm) | 101.325 | 气体做功,由 101 325 Pa 导出 |
| 吨 TNT (t TNT) | 4 184 000 000 | 一种约定,而非测量值 |
哪一种卡路里?
卡路里不止一种,它们在第四位有效数字上有所不同。热化学卡路里定义为恰好 4.184 J。国际蒸汽表卡路里由 1956 年第五届国际蒸汽性质会议确定,恰好为 4.1868 J,约大 0.07%。第三种是 15 °C 卡路里,约为 4.1855 J,此处未提供。营养成分表通常使用热化学千卡,因此 2000 kcal 即 8368 kJ;给出蒸汽性质的工程手册则使用国际蒸汽表值。若某份文件没有说明它指的是哪一种,食品方面的读法更可取热化学卡路里,工程方面则采用国际蒸汽表卡路里;两者的差异只在第三位数字之后才有影响。
食品标签上的“Calorie”(有时写作大写 C 或 Cal)即千卡:1000 个小卡路里。在以千焦标注的国家,通常会在旁边同时给出千卡的数值。
示例
- 2000 kcal(热化学) 恰好为 8368 kJ,即 8.368 MJ,或约 2.3244 kWh。
- 1 kWh 为 3.6 MJ,或 860.4207 kcal(热化学)。
- 1 BTU(IT) 为 1055.05585262 J,或约 0.2930711 Wh。
- 1 ft·lbf 为 1.3558179483314 J,1 L·atm 恰好为 101.325 J。
- 1 eV 为 1.602176634 × 10⁻¹⁹ J,因此一个 5 MeV 的粒子携带 8.01088317 × 10⁻¹³ J。
精度与局限
所有换算系数都是定义值,因此换算是精确的。转换器以整数运算而非浮点数进行计算,只在输出答案时按您所选的有效数字位数四舍五入。数值取自美国国家标准与技术研究院(NIST)的 Guide for the Use of the International System of Units(SP 811,2008 年版),电子伏特除外,它依照 2019 年的 SI 取值。能量(以焦耳计)与功率(以瓦特计)并不相同:若需要功率,请参阅功与功率计算器。若要将单位与微、吉等词头组合使用,请使用公制词头转换器。
常见问题
- 一卡路里等于多少焦耳?
- 一个热化学卡路里恰好为 4.184 焦耳,一个国际蒸汽表卡路里恰好为 4.1868 焦耳。一千卡即食品中所说的 Calorie,为 1000 个这样的单位:4184 J 或 4186.8 J。用于营养时请使用热化学值。
- 如何将千瓦时换算为焦耳?
- 乘以 3 600 000。一千瓦时即 1000 瓦特持续 3600 秒,也就是 3 600 000 焦耳,或 3.6 兆焦。要从焦耳换回千瓦时,则除以 3 600 000。一只 60 W 的灯泡工作一小时耗电 0.06 kWh,即 216 kJ。
- 如何将电子伏特换算为焦耳?
- 乘以 1.602176634 × 10⁻¹⁹。这一换算是精确的:2019 年 SI 重新定义时,将基本电荷以库仑表示的值确定为这一数值,而一电子伏特即一个基本电荷乘以一伏特。反向换算则除以同一系数,因此 1 J 约为 6.241509 × 10¹⁸ eV。
- 为什么英制热单位有两种?
- 与卡路里一样,英制热单位也是根据加热水所需的热量定义的,不同假设下编制的表格给出的数值略有差异。国际蒸汽表 BTU 为 1055.05585262 J,热化学 BTU 为 1054.350 J。美国的供暖和制冷额定值通常指国际蒸汽表 BTU,两者相差约 0.07%。
- 瓦时是能量单位还是功率单位?
- 是能量单位。瓦特是功率,即每秒的能量,因此瓦时是功率乘以时间得到的能量:3600 焦耳。电池容量以 Wh 计、电费以 kWh 计,都是能量的数量,而充电器上标注的 20 W 则是功率。
- 一吨 TNT 等于多少焦耳?
- 按约定,一吨 TNT 恰好为 4.184 吉焦,一千吨 TNT 为 4.184 太焦。这个数值是一种标准而非测量结果,因为真实 TNT 释放的能量会有所不同;之所以这样定义,是为了使该单位恰好等于一百万个热化学千卡。