能量單位

能量單位 (Units of energy)
國立中山大學董騰元教授責任編輯

因為能量的定義來自作功 (work)，所以在國際單位制SI中，能量的單位與功一樣—–即是焦耳(J)。焦耳這個單位是為了紀念英國的物理學家James Prescott Joule，他在熱功當量方面的實驗(mechanical equivalent of heat)有巨大貢獻。SI制中，1焦耳等於1牛頓‧米。能量單位在不同的領域中，各有其常用的單位，分述如下：

1.在原子物理(atomic physics)，粒子物理(particle physics)和高能物理(high energy physics)方面，常用電子伏特(electronvolt eV)，1 eV表示將一個電子提高一伏特電位能所需的能量。
1 eV=1.60217653×10-19J。

2.光譜學中，因為E=hν=hc/λ，能量正比於波長的倒數，所以常以cm-1為能量單位，1cm-1=0.0001239eV 。

3.在討論能量的產生與消耗時，常用到BOE (barrel of oil equivalent)和toe (ton of oil equivalent)為能量單位。燃燒1桶的原油，大約產生6.1178632 × 109 J的能量， 即1 BOE=6.1178632 × 109 J﹔燃燒1噸的原油大約產生42 GJ 的能量，即1 toe = 42 GJ。
4.在爆炸中，討論能量被釋出時，相當於若干TNT的單位就常被使用，1噸(ton)的TNT相當於4.2×109 焦耳，因此，1kT TNT就是4.2×10 12焦耳，
1MT TNT就是 4.2×10 15焦耳。

5.在cgs制度中，能量的單位是耳格(erg)，1erg=1.0×10-7J。

6.有時能量和作功的單位也會用到腳磅力( foot-pound-force)和馬力時(horsepower-hour)，1腳磅力約為1.3558 J，1 horsepower-hour約為2.6845J，
一英熱單位(BTU)(British thermal unit)約等於 1055J。

7.在日常生活的電力中，能量單位常用千瓦-小時(kilowatt-hour kWh)表示，1 kWh相當於3.6×106 J (3600 kJ or 3.6 MJ)。
電力上，常以每年千瓦-小時(kWh/yr)表示能量的轉換情形。

8.熱學上的單位常用:卡(calorie cal)，1cal=4.184 J，4.18又稱為熱功當量。

9.日常生活中計算食物經新陳代謝作用釋放出來的熱量，常用大卡 (Calories)或千卡 (kilocalorie)當單位，1大卡(千卡) =103小卡。