這個計算器能做什麼
熱水加熱能量計算器能告訴你,要把一定量的水升溫到指定溫度需要多少能量。無論是選購熱水器、估算電費或瓦斯費、設計太陽能熱水系統、釀酒,還是物理作業,都派得上用場。它採用通用的比熱公式,因此世界各地皆適用,計算結果不受地區影響。
使用方法
輸入水量(公升)、起始溫度與目標溫度(攝氏度),以及熱水器的效率(百分比,若要計算理論上的理想能量請填 100%)。計算器會以千瓦時(kWh)、千焦耳(kJ)與焦耳(J)三種單位回傳所需能量。由於 1 公升水的重量幾乎等於 1 公斤,因此公升數可直接視為公斤數的質量。
公式解析
核心公式為 $$Q = m \times c \times \Delta T$$ 其中 \(Q\) 是熱能(焦耳),\(m\) 是水的質量(公斤),\(c\) 是水的比熱容量(4186 J/kg·°C),\(\Delta T\) 則是溫度變化量(目標溫度減起始溫度)。要把焦耳換算成千瓦時,除以 3,600,000 即可。當效率低於 100% 時,你實際必須供給的能量會更高:\(Q \div (\eta/100)\)。
實際範例
以 100% 效率將 50 公升的水從 15 °C 加熱到 60 °C:\(\Delta T = 45\ ^\circ\text{C}\),\(m = 50\) 公斤。$$Q = 50 \times 4186 \times 45 = 9{,}418{,}500\ \text{J} = 2{,}615.7\ \text{kJ}$$ 再除以 3,600,000,約等於 2.616 kWh。
常見問題
為什麼用 4186 J/kg·°C?這是常溫下液態水的比熱容量,它隨溫度的變化幅度非常小,可視為定值。
計算結果有包含熱損失嗎?理想值並未包含。請利用效率欄位來反映實際熱水器的熱損失(一般電熱式約 95–100%,瓦斯儲熱式約 55–70%)。
可以用加侖嗎?請先換算——1 美制加侖約等於 3.785 公升,1 英制加侖約等於 4.546 公升。