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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。
thermochemical Celsius heat unit は、次の関係により定義されます: 1 thermochemical Celsius heat unit per pound は、1 thermochemical kilocalorie per kilogram に等しくなります。
平均摂氏熱単位 (mean Celsius heat unit) は、1 ポンドの水の温度を摂氏 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 です。
例
convert(J, dimensions, base=true);
convert(1, units, J, kilowatt*hour);
convert(1, units, J, Btu);
convert(1.0, units, cal, Btu[IT]);
convert(1.0, units, cal[IT], Btu[IT]);
convert(325, units, J, therm[US]);
convert(325, units, J, therm[EU]);
convert(22000, units, Q_unit[thermochemical], ton[TNT]);
参照
convert/dimensions, convert/units, Units パッケージの概要, 長さの単位, 質量の単位, 単位について, 時間の単位
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