能量單位換算:焦耳、卡路里、BTU、kWh 與電子伏特

更新 2026.10.16

能量可用焦耳、卡路里、英熱單位、瓦時或電子伏特表示,不同單位常見於食品、電費、冷暖設備、燃料和粒子物理。先把數值換到焦耳(J)或千焦耳(kJ),再換成目標單位,就能避免把「卡路里」和「功率」混在一起。本文列的是能量,不含每秒的功率單位;例如 Btu/h 是功率,不是 BTU 能量。查核日期:2026-10-06。

能量單位快速換算方法表

要換算 快速算法 例子
J → kJ J ÷ 1,000 8,368 J ÷ 1,000 = 8.368 kJ
kJ → kcal kJ ÷ 4.184 418.4 kJ ÷ 4.184 = 100 kcal(熱化學卡)
kcal → kJ kcal × 4.184 250 kcal × 4.184 = 1,046 kJ
kWh → MJ kWh × 3.6 2 kWh × 3.6 = 7.2 MJ
MJ → kWh MJ ÷ 3.6 18 MJ ÷ 3.6 = 5 kWh
Btu (IT) → kJ Btu (IT) × 1.055056 1,000 Btu (IT) ≈ 1,055.056 kJ
ft·lbf → J ft·lbf × 1.355818 10 ft·lbf ≈ 13.558 J
erg → J erg × 10⁻⁷ 1,000,000 erg = 0.1 J
eV → J eV × 1.60218 × 10⁻¹⁹ 1 eV ≈ 1.60218 × 10⁻¹⁹ J

Btu (IT) 表示 International Table BTU。若規格只寫 BTU 而沒有括號註記,先看設備手冊、標準或資料來源採用的定義;不同 BTU 版本數值略有差別。

常見能量單位完整對照表

以下以 J 為共同基準。NIST 表列到有限有效位數的因子;帶有 _th、_IT 的卡路里及 BTU 定義不可任意互換。對消費者換算通常可用近似值,工程或法規資料則應保留原定義和精度。

單位 符號 換算為焦耳 常見使用情境
焦耳 J 1 J SI 能量單位,機械功、熱量、電能
千焦耳 kJ 1,000 J 食品營養、熱量與材料資料
百萬焦耳 MJ 1,000,000 J 燃料、能源統計及大型熱量
瓦時 Wh 3,600 J 電池和設備累積電能
千瓦時 kWh 3,600,000 J = 3.6 MJ 電表、電費和較大電池容量
熱化學卡 cal (th) 4.184 J 熱化學和部分舊式資料
國際表卡 cal (IT) 4.1868 J 蒸汽表及特定工程資料
千卡(熱化學) kcal (th) 4,184 J = 4.184 kJ 食品能量的常用近似基準
食物大卡 Cal 或 kcal 約 4,184 J 營養標示上的 1 Calorie 通常等於 1 kilocalorie(1 kcal)
英熱單位(國際表) Btu (IT) 1,055.056 J 冷暖設備、熱工和燃料資料
英熱單位(熱化學) Btu (th) 1,054.350 J 特定熱化學表格和舊資料
美制 therm therm (U.S.) 105,480,400 J = 105.4804 MJ 部分天然氣帳單和能源統計;依 NIST 定義
英尺磅力 ft·lbf 1.355818 J 機械功和英制工程資料
爾格 erg 10⁻⁷ J CGS 制及部分天文/物理文獻
電子伏特 eV 約 1.60218 × 10⁻¹⁹ J 原子、分子、粒子和半導體物理

卡路里、千卡與食品 Calories 怎麼區分

「卡路里」在不同資料中可能代表 cal 或 kcal;閱讀時先看大小寫、前綴和上下文。營養標示常將大卡寫為 Calories、Cal 或 kcal;若包裝寫「每份 250 Calories」,通常是 250 kcal,而不是 250 個小卡(cal)。

寫法 通常代表 與焦耳的關係 解讀提醒
1 cal 1 小卡 約 4.184 J(熱化學卡) 物理或化學文獻需看 cal 的定義下標
1 kcal 1 千卡 = 1,000 cal 約 4.184 kJ 部分食品資料直接寫 kcal
1 Calorie/1 Cal 食物大卡,等於 1 kcal 約 4.184 kJ 大寫 C 是常見提示,但不同地區標示格式不同
kJ 千焦耳 1 kJ = 1,000 J 食品標示可能與 kcal 並列;兩者是能量單位

速記: 1 kcal ≈ 4.184 kJ;100 kcal ≈ 418.4 kJ。這是單位換算,不表示個人每日熱量需求或飲食建議。

BTU、therm 與電能單位注意事項

單位寫法 約等於 常見用途 核對重點
1 kWh 3.6 MJ,約 3,412.14 Btu (IT) 用電與能量帳單 kWh 是能量;不要讀成 kW/h
1,000 Btu/h 約 293.1 W 冷暖設備功率或能力標示 Btu/h 是能量流率(功率),不可當成 1,000 Btu 能量
1 therm (U.S.) 105.4804 MJ 天然氣計量、燃料比較 therm 有地區定義;確認是否美制或英制
1 Btu(未註明版本) 約 1.055 kJ 空調、熱工和燃料 高精度資料須確認 IT、th、59 °F 或 60 °F 版本

BTU 是一種能量單位,冷氣規格常見的 Btu/h、BTU per hour 才是每小時熱量,也就是功率/冷房能力。家用電器常同時標示功率與累積電能;W、kW 是功率,Wh、kWh 是能量;冷房能力則常以 BTU/h、kW、冷凍噸和 kcal/h 表示,這些是功率或熱流率,與能量單位不同。

能量與功率的區別

量 SI 單位 關係 例子
能量 焦耳 J 1 J = 1 W × 1 s 使用 100 W 設備 10 秒,理想能量為 1,000 J
功率 瓦特 W 1 W = 1 J/s 表示每秒傳遞或使用多少焦耳
能量流率 W、kW、Btu/h 單位時間內轉移的能量 冷氣能力、熱源輸出、引擎功率
電能 Wh、kWh 功率乘以時間 1 kW 連續運作 1 h,消耗 1 kWh

馬力是功率而不是能量;hp、PS 與 kW 的換算見功率與電能單位速查。

換算例子

已知數值 計算 換算結果
500 kcal 500 × 4.184 kJ 2,092 kJ = 2.092 MJ
2.5 kWh 2.5 × 3.6 MJ 9 MJ
10,000 Btu (IT) 10,000 × 1.055056 kJ 約 10,550.56 kJ = 10.551 MJ
1,000,000 erg 1,000,000 × 10⁻⁷ J 0.1 J
3.6 MJ 3.6 ÷ 3.6 kWh 1 kWh

來源與使用限制

單位表用來比較相同種類的能量;燃料的實際熱值、設備效率、電價和食品份量會另受產品或地區資料影響。遇到沒有下標的 cal、Btu 或 therm,高精度用途應回到原規格確認定義。查核日期:2026-10-06。