什么是能量单位换算器?
这个工具可以把一份能量从一种单位换算成另一种单位。能量有很多种表示方式——焦耳、卡、千瓦时、BTU、电子伏等等——具体用哪种,取决于你面对的是食物热量、电力、机械还是物理问题。由于这些单位描述的都是同一个物理量,任意数值都能通过以国际单位制基本单位「焦耳」为枢纽的两步换算法,转换成其他任意单位。
使用方法
输入能量数值,先选择你要换算的原始单位,再选择想要换算成的目标单位。换算器会先把你输入的数值转换为焦耳,再转换成目标单位。计算结果和中间的焦耳数值都会一并显示出来。
公式解析
每个单位都有一个换算系数,等于一个该单位包含多少焦耳。例如 1 千卡 = 4184 J,1 千瓦时 = 3,600,000 J。换算公式为:
$$\text{value}_{target} = \dfrac{\text{value}_{source} \times f_{source}}{f_{target}}$$
由于所有换算都通过焦耳来「中转」,因此只需一套系数,就能应对任意两种单位之间的换算。
实例演算
把 1000 卡换算成焦耳。卡的换算系数是 4.184 J/cal,焦耳的系数是 1。于是,能量(焦耳)$$E_J = 1000 \times 4.184 = 4184 \text{ J}$$目标数值(焦耳)$$v_{target} = 4184 / 1 = 4184 \text{ J}$$
常见问题
「卡」和食物上的「卡路里」是一回事吗? 不是。食品标签上的「卡路里」(大写 Calorie)其实指的是千卡(1000 cal = 4184 J)。换算营养成分时请选择 kcal(千卡)选项。
采用的是哪种卡的定义? 采用热化学卡,即恰好等于 \(4.184\) J。
一千瓦时等于多少焦耳? 恰好 3,600,000 J,因为 \(1\ \text{kW} \times 1\ \text{h} = 1000\ \text{W} \times 3600\ \text{s}\)。