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
- NIST:Guide to the SI, Appendix B.8—Conversion Factors:列出 kWh、cal (th)、cal (IT)、Btu (IT)、Btu (th)、therm、ft·lbf、erg 和 eV 的換算因子。NIST SP 811 是轉換係數來源;精確度依各條目列示位數。
- 美國能源資訊署 EIA:Energy Units and Calculators:說明 Btu、kWh 和燃料能量比較。EIA 的燃料熱值因燃料組成和資料年度可能不同,與單位本身的固定換算因子應分開看。
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。