エネルギーの単位変換
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対応している単位
- ジュール(J): 国際単位系(SI)におけるエネルギーの基本単位で、イギリスの物理学者ジェームズ・プレスコット・ジュールに因んで名付けられました。1ジュールは1ニュートンの力で物体を1メートル動かすときの仕事量、または1ワットの電力を1秒間使用したときのエネルギーに相当します。食品のエネルギー量がキロジュール(kJ)で表示されることがあり、日本の栄養表示ではkcalと併記されることがあります。物理学では力学的エネルギー、熱エネルギー、電気エネルギーすべてをジュールで統一的に扱います。
- キロジュール(kJ): ジュールの1000倍にあたるエネルギーの単位です。食品の栄養表示でエネルギー量を示す際に使われ、オーストラリアやニュージーランドではkJが主要なエネルギー表示単位です。一般的な成人の1日の必要エネルギーは約8,400kJ(2,000kcal)です。化学反応のエンタルピー変化もkJ/mol単位で表されることが多く、水の蒸発熱は約2,257kJ/kgです。
- カロリー(cal): 熱量の単位で、1カロリーは1グラムの水の温度を1℃上げるのに必要なエネルギーに由来します。熱化学カロリーは正確に4.184ジュールと定義されています。食品のエネルギー表示で使われる「カロリー」は実際にはキロカロリー(kcal=1000cal)であることに注意が必要です。化学実験でのカロリメトリー(熱量測定)に由来する歴史ある単位で、SI単位系ではジュールへの置き換えが推奨されていますが、日常生活ではカロリーが広く使われ続けています。
- キロカロリー(kcal): カロリーの1000倍にあたるエネルギーの単位で、食品の栄養表示で最もよく使われています。「大カロリー」や食品パッケージ上の「Cal」(大文字のC)はすべてキロカロリーを意味します。ご飯一杯(150g)が約235kcal、食パン1枚が約160kcal、ウォーキング30分で約100kcalを消費します。日本の栄養表示では「kcal」が標準的に使用されています。
- ワット時(Wh): 1ワットの電力を1時間使用した場合のエネルギー量を表す単位で、3600ジュールに等しいです。モバイルバッテリーの容量表示(例:5000mAh × 3.7V ≈ 18.5Wh)や、小型電子機器のバッテリー容量に使われます。航空機への持ち込みが制限されるリチウムイオン電池の容量もWh単位で規制されています(100Wh以下は機内持ち込み可能など)。
- キロワット時(kWh): ワット時の1000倍にあたる単位で、家庭の電気使用量の請求に使われる最も身近なエネルギー単位です。日本の一般家庭の月間電力使用量は平均約300kWhで、電気料金は1kWhあたり約25〜40円です。電気自動車のバッテリー容量も40〜100kWh程度で、1kWhで約6〜8km走行できます。太陽光パネルの発電量もkWh単位で表されます。
- 電子ボルト(eV): 素粒子物理学や量子力学で広く使われるエネルギーの単位で、1電子ボルトは電子1個が1ボルトの電位差で加速されたときに得るエネルギーに等しいです。約1.602×10⁻¹⁹ジュールという極めて小さなエネルギーです。可視光の光子エネルギーが約1.8〜3.1eV、X線が数keV〜数百keV、素粒子実験では数GeV〜数TeVのエネルギーが扱われます。半導体のバンドギャップ(シリコンは約1.12eV)の表記にも使われます。
- 英国熱量単位(BTU): 1ポンドの水の温度を1華氏度上げるのに必要な熱量として定義される単位で、主にアメリカの空調(HVAC)業界で使われています。エアコンの冷房能力は「12,000 BTU/h = 1冷凍トン」として表され、家庭用エアコンは通常5,000〜25,000 BTU/h程度です。天然ガスの取引でもBTUが使われ、1立方フィートの天然ガスには約1,000 BTUのエネルギーが含まれています。1BTUは約1,055ジュールです。
使い方
1. 「変換元」のドロップダウンから変換元の単位を選択します。
2. 「変換先」のドロップダウンから変換先の単位を選択します。
3. 数値を入力すると、リアルタイムで変換結果が表示されます。
4. 入れ替えボタンで変換方向を反転できます。