エネルギーの単位

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エネルギーの単位

説明

•	エネルギーは、長さの2乗×質量／時間の2乗という次元を有しています。エネルギーの SI 単位はジュール (joule) であり、キログラム平方メートル毎平方秒 (kilogram meter squared per second squared) として定義されています。

•	仕事および熱量は、エネルギーと同じ次元を有する物理量です。

•	Maple では、次の表に示すエネルギーの単位を使うことができます。内容 IT は、国際表であることを示しています。

Name                 Symbols     Context          Alternate Spellings     Prefixes

joule                 J          SI *             joules                  SI
electronvolt          eV         SI *             electronvolts           SI
hartree               E0         Atomic *         hartrees                SI
erg                              standard *       ergs                    SI
watt_hour             Wh         standard *       watt_hours              SI
ton                              TNT              tons                    SI

calorie               cal        thermochemical * calory, calories        SI
                                 IT
                                 mean
                                 `15degC`
                                 `20degC`

Calorie               Cal        thermochemical * Calories
                                 IT
                                 mean
                                 `15degC`
                                 `20degC`

British_thermal_unit Btu        thermochemical * British_thermal_units
                                 IT
                                 mean
                                 `39degF`
                                 `59degF`
                                 `60degF`

therm                 te         thermochemical * therms                  SI
                                 IT                                       SI
                                 mean                                     SI
                                 EU                                       SI
                                 US                                       SI

quad                             thermochemical * quads
                                 IT
                                 mean

Q_unit                           thermochemical * Q_units
                                 IT
                                 mean

Celsius_heat_unit     Chu        thermochemical * Celsius_heat_units
                                 IT
                                 mean
                                 `15degC`
                                 `20degC`

アスタリスク (*) は指定省略時に設定されるデフォルト値であることを、アットマーク (@) は略記であることを表しています。また、プレフィックス（接頭辞）欄において、SI は単位が SI プレフィックス全てと組み合わされることを、IEC は単位が IEC プレフィックスと組み合わされることを、そして SI+ と SI- はそれぞれ正と負の SI プレフィックスとのみ組み合わされることを表しています。単位の名前または記号とその意味は、Units パッケージにある単位を参照して下さい。例えば、joule[SI] または Cal[thermodynamic] などとします。あるいは、これらがデフォルトの内容であると示されている場合には、例えば joule または Cal といった単位名か記号だけを使って参照します。

エネルギーの単位は以下のように定義されています。

電子ボルト(electron volt)は、1.602,177,33e-19 ジュールを意味します。これは、電子 (単位クーロン) のチャージの積で、ジュール毎クーロンとなります。

エルグ (erg) は、1e-7 ジュールを意味します。

ワット時 (watt hour) は、3600 ジュールを意味します。

ton of nuclear equivalent TNT は、1e9 熱化学カロリー (thermochemical calorie) と等価です。

EU therm は、105,506,000 ジュールを意味します。

US therm は、105,480,400 ジュールを意味します。

カロリー

•	カロリー (calorie) という単位の表し方に関しては、値の 1000 倍の定義を用いる単位 Calorie が存在します。Calorie はキロカロリーになります。

摂氏 15 度カロリーまたは摂氏 20 度カロリーとは、1 グラムの純水を、それぞれ摂氏 1 度上昇させて摂氏 15.5 度または摂氏 20.5 度にするために必要とされるエネルギー量にほぼ等くなります。

熱化学カロリー (thermochemical calorie) は、4.184 ジュールを意味します。

国際蒸気表カロリー (International Table calorie) は、4.1868 ジュールを意味します。

平均カロリー (mean calorie) は、1 グラムの水の温度を摂氏 0 度から摂氏 100 度に上昇させるのに必要とされるエネルギーの 1/100 を意味し、4.19002 ジュールにほぼ等しくなります。

英熱量単位

華氏 39 度カロリー、華氏 59 度カロリーまたは華氏 60 度カロリーとは、1 ポンドの純水を、それぞれ華氏 1 度上昇させその温度を華氏 39.5度、華氏 59.5度または華氏 60.5 度にするために必要とされるエネルギー量にほぼ等しくなります。

熱化学的英国熱量単位 (thermochemical British thermal unit) は、次の関係により定義されます；1 熱化学的英国熱量単位毎ポンド華氏 (thermochemical British thermal unit per pound degree Fahrenheit) は、1 熱化学的キロカロリー毎キログラム摂氏 (thermochemical kilocalorie per kilogram kelvin) に等しくなります。

International Table British thermal unit は、次の関係により定義されます；1 International Table British thermal unit per pound degree Fahrenheit は、1 International Table kilocalorie per kilogram kelvin に等しい。

平均英国熱量単位 (mean British thermal unit) は、1 ポンドの水の温度を華氏 32 度から華氏 212 度に上昇させるため必要なエネルギーの 1/180 です。

•	thermochemical、 International Table および mean のコンテキストでは、次のような付随する単位があります。

therm は、1e4 British thermal units を意味します。

quad は、1e15 British thermal units を意味します。

Qunit は、1e18 British thermal units を意味します。

摂氏熱単位

摂氏 15 度熱単位または摂氏 20 度熱単位は、1 pound の水の温度を摂氏 1 度上昇させて摂氏 15.5 または 20.5 度にするために必要とされるエネルギー量にほぼ等しくなります。

International Table Celsius heat unit は、次の関係により定義されます: 1 International Table Celsius heat unit per pound は 1 International Table kilocalorie per kilogram に等しくなります。