▷ エネルギー単位: SI、当量表、換算など

この記事では、エネルギーのすべての単位とは何か、より具体的には、国際システム (SI) におけるエネルギーの単位とは何かについて説明します。さらに、さまざまなエネルギー測定値間の等価性と、特定の単位で表されるエネルギーの値を他の単位に変換する方法が表に示されています。

エネルギーの単位は何ですか?

エネルギーはさまざまな単位で表すことができます。エネルギーの測定に最も一般的に使用される単位は次のとおりです。

ご覧のとおり、エネルギーには多くの測定単位があり、それぞれが異なる文脈で使用されます。ただし、ほとんどの種類のエネルギー (運動エネルギー、位置エネルギー、機械エネルギーなど) はジュール (またはジュール) で表されます。

一部の分野では、エネルギー源によって提供されるエネルギー量を評価するために、消費単位に基づいてエネルギー単位が確立されていることに注意してください。たとえば、エネルギー源から消費されるキログラム当たりの供給キロカロリー (kcal/kg) で表されるエネルギーを見つけることができます。

国際単位系におけるエネルギーの測定単位はジュール (またはジュール) です。したがって、物理学では、ほとんどのエネルギー値はジュールで表されます。

ジュールは、同じ方向の力に 1 メートルの長さにわたって加えられる 1 ニュートンの力によって行われる仕事量として定義されることに注意してください。

$1 \ J = 1 \ N\cdot m$

エネルギーのジュール量を表す記号は大文字のJです。

以下は、さまざまなエネルギー単位間の同等性を示す表です。

このエネルギー測定等価表を使用して、他の単位のエネルギーをジュールに変換できます。

エネルギーの単位に関する理論を考慮すると、ジュールで表されるエネルギーがどのように他の種類の単位に変換されるか、またはその逆がどのように行われるかを以下に示します。

エネルギーの単位をジュール (またはジュール) に変換するには、エネルギーの値に 2 つの単位間の等価の値を乗算する必要があります。この最後の値は、上記の単位表で確認できます。

たとえば、50 カロリーをジュールに変換する場合、上の表で変換係数 (4.1868 J) を見つけ、2 つの値の積を計算します。

$50 \ cal \ \color{orange}\bm{\longrightarrow}\color{noir} \ J \ ?$

$50 \ cal \cdot 4,1868 = 209,34 \ J$

次に、その逆のステップ、つまりジュールから別のエネルギー単位に変換する方法を見ていきます。

ジュール (または複数のジュール) で表されるエネルギー測定値を別の単位に変換するには、エネルギー値を上記の等価表の変換係数で除算する必要があります。

たとえば、150 ジュールをカロリーに変換するには、次のように実行します。

$150 \ J \ \color{orange}\bm{\longrightarrow}\color{noir} \ cal \ ?$

$\cfrac{150 \ J}{4.1868} = 35,83 \ cal$

国際システムにおけるエネルギーと仕事の測定単位はジュール (またはジュール) です。したがって、物理学では、エネルギーと仕事は同じ単位で表されます。

ただし、二つの量が同じ単位で表されても、それが同じ概念であることを意味するわけではありません。実際、物理学では、エネルギーは仕事を行う能力として定義され、物体にかかる力の仕事は、その物体を動かすのに必要なエネルギーとして定義されます。

つまり、物理学では、エネルギーと仕事は密接に関連していますが、まったく同じことを意味するわけではありません。