エネルギー単位変換
ジュール・キロジュール・キロカロリー・ワット時・キロワット時・BTU・電子ボルトを相互換算。食品カロリーや電力量、物理計算に役立つエネルギー単位変換ツール。
エネルギーとは
エネルギーとは「仕事をする能力」のことです。国際単位系(SI)の基本単位はジュール(J)で、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として定義されます。日常生活・食品栄養学・電力・工学・素粒子物理学と、分野によって使われる単位が異なります。
各単位の解説
ジュール(J) — SI基本単位。1ジュールは質量2kgの物体が1 m/sで動くときの運動エネルギーに相当します。100ワットの電球は毎秒100ジュールを消費します。
キロジュール(kJ) — 1,000 J。物理・化学・栄養学でよく使われます。食品表示では kcal と併記される場合があります。
キロカロリー(kcal) — いわゆる「食品カロリー」。1 kcal = 4,184 J。食品パッケージに「300 kcal」とあれば、それは 1,254,000 J に相当します。日本人の成人が1日に必要とするエネルギー量の目安は男性で約2,200〜2,700 kcal、女性で約1,650〜2,000 kcal(厚生労働省「日本人の食事摂取基準」より)です。
ワット時(Wh) — 1ワットの電力を1時間使ったときのエネルギー量。3,600 J に相当します。モバイルバッテリーや乾電池の容量表示に使われます(単三乾電池1本は約3〜4 Wh)。
キロワット時(kWh) — 1,000 Wh = 3,600,000 J。電気料金の請求単位です(「1度」とも呼ばれます)。一般家庭の平均消費電力量は1ヶ月あたり約250〜350 kWh です。太陽光発電量も kWh で表示されます。
英国熱量単位(BTU) — 水1ポンドを1°F上昇させるのに必要な熱量。1 BTU = 1,055.06 J(ISO定義)。主に米国のHVAC(空調・暖房)設備の能力表示に使われます。ほとんど使用しませんが、輸入設備の仕様書に登場することがあります。
電子ボルト(eV) — 電子1個が1ボルトの電位差で加速されたときの運動エネルギー。1 eV = 1.602 × 10⁻¹⁹ J という極めて小さな単位で、原子物理・素粒子物理・半導体分野で使われます。
主な換算表
| 1単位あたり | ジュール換算 |
|---|---|
| 1 kJ | 1,000 J |
| 1 kcal | 4,184 J |
| 1 Wh | 3,600 J |
| 1 kWh | 3,600,000 J |
| 1 BTU | 1,055.06 J |
| 1 eV | 1.602 × 10⁻¹⁹ J |
使い方
任意の単位の欄に数値を入力すると、残りすべての単位が自動的に更新されます。たとえば「2,000 kcal(一般成人の1日摂取目安)」と入力すると、8,368 kJ・2.324 kWh・7,933 BTUに相当することがすぐにわかります。
よくある質問 (FAQ)
ジュールとカロリーの違いは何ですか?
ジュール (J) はSI(国際単位系)のエネルギー単位で、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に相当します。カロリー (cal) は化学・栄養分野で使われる旧来の単位で、1グラムの水を1°C上昇させるために必要な熱量(= 4.184 J)です。食品表示で使われる「キロカロリー (kcal)」は「大カロリー」とも呼ばれ、4,184 J に相当します。栄養成分表示の「200 kcal」は 200 キロカロリーを意味します。
kWh と kJ はどう使い分ければよいですか?
両者は同じエネルギー量を表しています。キロワット時 (kWh) は家庭の電力使用量を表す標準単位で、1 kWh = 3,600 kJ = 3,600,000 J です。電気料金の請求書では kWh が使われます(1キロワットの機器を1時間使用したときの電力量)。キロジュール (kJ) は物理・化学・栄養学の文脈でよく使われます。食品の栄養表示にkJとkcalの両方が記載されることがあります。
電子ボルトとは何ですか?どのような場面で使われますか?
電子ボルト (eV) は、1個の電子が1ボルトの電位差で加速されたときに得る運動エネルギーです。1 eV = 1.602 × 10⁻¹⁹ J という非常に小さな単位です。原子物理・素粒子物理・半導体エレクトロニクスなど、分子・原子スケールのエネルギーを扱う場面で使われます。化学結合のエネルギーは数 eV 程度、大型ハドロン衝突型加速器 (LHC) で加速された陽子は数 TeV(数兆 eV)のエネルギーを持ちます。
BTU はいつ使いますか?
業務用空調や輸入機器の仕様確認時に出てくることがあります。たとえば米国製エアコンの「12,000 BTU/h(= 3,516 W)」という冷房能力表示は、同等の国産品の「3.5kW クラス」に相当します。
免責事項
表示値は四捨五入されています。BTU の換算にはISO定義(1 BTU = 1055.06 J)を、kcal の換算には熱化学定義(1 kcal = 4184 J)を使用しています。