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能量換算器

在 SI、電學同熱學能量單位(焦耳、千焦、兆焦、瓦時、千瓦時、熱化學卡、IT 卡、千卡、BTU、美制 therm、電子伏特)之間換算,採用 NIST 等級的精確系數,錨定於 2019 年 SI 修訂。

kWh

結果

3.6 MJ

1 kWh= 3.6 MJ

單位數值
焦耳 (J)3,600,000
千焦 (kJ)3,600
兆焦 (MJ)3.6
瓦時 (Wh)1,000
千瓦時 (kWh)1
卡(熱化學) (cal_th)860,421
卡 (IT) (cal_IT)859,845
千卡(食物) (kcal)860.421
英熱單位 (IT) (BTU)3,412.14
美制 therm (therm)0.0341214
電子伏特 (eV)2.24694E25

食物標籤上的「卡路里」其實係千卡(kcal,亦叫大卡)。1 kcal = 1000 cal_th —— 睇營養標籤計熱量時,請用千卡(大卡)呢一行。

能量換算器。焦耳、千焦、大卡、千瓦時(度電)、BTU 與電子伏特之間的精確換算。

能量換算器以焦耳為樞紐,按 NIST SP 811 與 2019 年國際單位制(SI)修訂的精確系數,將一種能量單位換成另一種,每一對換算都標示「精確」。食物標籤的千焦同大卡、中電港燈的度電、煤氣公司的兆焦、冷氣的 BTU、DSE 物理的電子伏特全部用得着。

甚麼是能量換算器?

翻開一包餅乾睇營養標籤見到「能量 117 千卡 / 489 千焦」唔知邊個先係重點;跟住 Bon Appétit 英文食譜整甜品,焗爐溫度同份量都對得返,但佢寫「2000 calories」你又唔知關唔關事;中電同港燈嘅電費單跳「度」,煤氣公司嘅單卻跳「兆焦」(MJ);買冷氣見到「12000 BTU」唔知幾多匹;做 DSE 物理嘅原子核一課又見到「1 eV = 1.602 × 10⁻¹⁹ J」——香港人接觸能量數字,幾乎每次都要喺焦耳、卡路里、度電、BTU 之間轉一轉。能量換算器就係處理呢件事:以焦耳為單一樞紐,按 NIST SP 811 附錄 B.8、2019 年 SI 修訂、ISO 80000-5 給出嘅精確有理系數運算,逐對單位標示「精確」,省卻心算近似系數累積出嚟嘅誤差。
本工具覆蓋 11 種能量單位,分四組。SI 組有焦耳(J,國際單位制能量、功與熱嘅相干派生單位,BIPM SI 手冊第 9 版表 4)、千焦(kJ)、兆焦(MJ)。電力組有瓦時(Wh = 1 W × 3600 s 精確)同千瓦時(kWh)——千瓦時就係香港人講嘅「一度電」,中電(CLP,供應九龍同新界)同港燈(HK Electric,供應港島同南丫島)嘅電費單都以「度」為計費單位。熱學組有熱化學卡路里(cal_th,4.184 J)、國際表卡路里(cal_IT,4.1868 J)、千卡(kcal,即食物標籤嘅大卡,1 kcal = 4184 J 精確)、英熱單位 BTU(IT,冷氣製冷量同煤氣熱值常用)、美制 therm(美國天然氣賬單單位)。科學組有電子伏特(eV),係原子、核同粒子物理嘅基本單位,電子嘅靜止能量恰好係 0.511 MeV。
喺香港,幾乎每一種同能量有關嘅場景最後都歸到一次單位換算。第一道係食物標籤同減肥:香港嘅「1+7」營養標籤制度由食物安全中心(CFS)規管,「1」就係能量、「7」係七種核心營養素(蛋白質、總脂肪、飽和脂肪、反式脂肪、碳水化合物、糖、鈉)。CFS 容許能量用千卡(kcal)同/或千焦(kJ)標示,對兩者嘅先後次序冇規定;實際上本港標籤兩種排法都見到,較常見係 kcal 行先、kJ 行後(例如「117 kcal / 489 kJ」)。換算關係係 1 千卡 = 4.184 千焦 精確,CFS 嘅消費者指引就用 1 千卡 ≈ 4.2 千焦 嘅日常近似。減肥人士、健身友每日都要核對「呢盒沙律 1500 kJ 即係幾多大卡」(答案 ≈ 358 大卡)。順帶一提,「大卡」其實係台灣叫法,香港正式叫「千卡」,但市面講「卡路里」「大卡」「卡」往往都係指同一個千卡。第二道係電費:中電住宅戶兩個月出一次單、港燈一個月出一次單,兩者都以「度」(kWh)計,全港通用「1 度電 = 1 千瓦時 = 360 萬焦耳 = 3.6 兆焦」。一台 1500 W 嘅電熱水壺煲一個鐘用 1.5 度電 = 5.4 MJ;夏天一台 1.5 匹冷氣開 8 個鐘大約用 6–10 度電。第三道係煤氣:香港中華煤氣(Towngas,煤氣公司)嘅賬單以兆焦(MJ)計——一個煤氣「單位」大約 48 MJ,抄錶見到「用咗 28 個單位」即係 28 × 48 = 1344 MJ。煮食爐、熱水爐嘅規格紙就會見到 BTU 同 MJ。第四道係冷氣:日立、三菱、大金、Panasonic、富士通喺香港賣場嘅冷氣鉑牌寫「12000 BTU/h」,對應製冷量約 3.5 千瓦,行內叫「1.5 匹」。第五道係 DSE 物理:中學文憑試物理科原子世界(Atomic World)同放射現象(Radioactivity)兩課直接用電子伏特,理想氣體、熱學嘅功同熱用焦耳——eV 同 J 之間嘅換算係考試常見步驟。機電工程署(EMSD)按《度量衡條例》(第 68 章)執行本港計量規管,能源資訊園地亦設有「能源的量度」教材。
認真嘅能量換算器同營銷小工具最大分別,在於對卡路里同 BTU 嘅兩套定義是否誠實標註。卡路里有兩個並行定義:熱化學卡路里(cal_th = 4.184 J 精確,多數化學參考同食物標籤用)同國際表卡路里(cal_IT = 4.1868 J 精確,蒸汽表、暖通同製冷工程用,1956 年倫敦第五屆國際蒸汽性質會議確定)。兩者相差七千分之一——對煮食、減肥完全冇所謂,但對發電廠效率、反應堆熱平衡就要分清。留意 EMSD 嘅教材同坊間部分換算器把「cal」當成 cal_IT(4.1868)嚟印,但食物標籤嘅千卡係按 cal_th(4184 J)換算嘅——本工具兩種卡路里分開列出,唔會含混。BTU 亦有三個並行定義(IT、熱化學、59 °F),相差不足 0.1%;NIST SP 811 同 ISO 80000-5 把 BTU(IT)= 1055.05585262 J 精確定為工程默認值,本計算器實現嘅就係 BTU_IT。本換算器對每一個結果都打「精確」標籤,因為 11 個單位嘅系數全部係定義級有理數——同角度換算器要乘除 π 唔同,能量換算冇任何無理數,喺 IEEE-754 雙精度浮點下零表示漂移。2019 年 5 月 20 日生效嘅 SI 修訂把基本電荷 e 固定為 1.602176634 × 10⁻¹⁹ 庫侖,電子伏特由此第一次成為精確單位。

能量單位之間點樣換算?

每一次能量換算都拆成兩步:先乘源單位嘅焦耳系數,再除目標單位嘅焦耳系數。通用公式如下:
y=xafromatoy = x \cdot \frac{a_{\text{from}}}{a_{\text{to}}}
當中 x 係輸入值,afrom 係源單位對焦耳嘅系數,ato 係目標單位對焦耳嘅系數。手算步驟,以最常用嘅「千焦 → 千卡」(讀食物標籤)為例:
1. 查源單位嘅焦耳系數。千焦:afrom = 1000(精確,SI 詞頭)。
2. 將輸入值乘以該系數,得到焦耳數。1500 千焦 × 1000 = 1,500,000 J。
3. 查目標單位嘅焦耳系數。千卡:ato = 4184(精確,= 1000 × cal_th)。
4. 用焦耳數除以目標系數。1,500,000 ÷ 4184 ≈ 358.51 千卡。
同一套程序適用於所有支援單位。千卡換千焦:1 千卡 × 4184 ÷ 1000 = 4.184 千焦——所以食物標籤上「117 千卡」反向 × 4.184 ≈ 489 千焦,啱啱對得返標籤上並列嘅千焦值。度電換兆焦:1 千瓦時 × 3,600,000 ÷ 1,000,000 = 3.6 MJ 精確(即 360 萬焦耳)。煤氣單位換度電:1 個煤氣單位 ≈ 48 MJ = 48,000,000 J,÷ 3,600,000 ≈ 13.33 度電嘅等量能量,方便同電費單同一把尺比較。BTU 換千瓦:12,000 BTU_IT × 1055.05585262 ÷ 3600 ≈ 3,516.85 W ≈ 3.517 kW,即冷氣店講嘅「1.5 匹」。eV 換焦耳:1 eV × 1.602176634 × 10⁻¹⁹ = 1.602 × 10⁻¹⁹ J,正係 DSE 物理原子世界一課出現嘅關鍵常數。
要使用本換算器,先喺「來源單位」下拉框揀好單位,輸入數值,再喺「目標單位」下拉框揀目標。結果會隨着每一次按鍵即時刷新;㩒結果卡即可一鍵複製到剪貼簿。精度選擇器可喺「自動」(約 6 位有效數字)同固定嘅 0、2、4、6、10、15 位小數之間切換。當結果絕對值大過 10¹²(萬億)或細過 10⁻³(千分之一)時,自動精度會切換做科學記號,避免把 1 eV 換成千瓦時時出現一長串難讀嘅數字(實際結果約 4.45 × 10⁻²⁶ kWh)。「精確」標籤會出現喺每一個結果旁,因為 11 個單位嘅系數全部標為精確——SI 焦耳家族、瓦時家族(基於精確 SI 秒)、卡路里家族(按 NIST SP 811 粗體)、BTU/therm 家族(基於 NIST SP 811 IT 基準)以及由 2019 年 SI 修訂定型嘅電子伏特。本港 Intl 顯示慣例以逗號為千分位、句點為小數點:例如 358.51 千卡、3,600,000 焦耳、3.6 兆焦。

能量換算公式

y=xafromatoy = x \cdot \frac{a_{\text{from}}}{a_{\text{to}}}
  • yy = 換算後嘅結果,以目標能量單位表示。
  • xx = 輸入嘅數值,以源能量單位表示。
  • afroma_{\text{from}} = 源單位換算為焦耳嘅系數(例如千瓦時 3,600,000;千卡 4184;BTU_IT 1055.05585262)。
  • atoa_{\text{to}} = 目標單位換算為焦耳嘅系數(例如熱化學卡路里 4.184;電子伏特 1.602176634 × 10⁻¹⁹)。
公式本質上係以焦耳為樞紐嘅兩步換算。焦耳係國際單位制(SI)中能量、功與熱嘅相干派生單位(BIPM SI 手冊第 9 版表 4)。本換算器嘅系數表直接來自 NIST SP 811 附錄 B.8 同 2019 年 SI 修訂;香港按《度量衡條例》(第 68 章)由香港海關執行同一套國際單位制:
  • 焦耳(J):1 J(SI 相干派生單位,精確)
  • 千焦(kJ):10³ J(精確,SI 詞頭)
  • 兆焦(MJ):10⁶ J(精確,SI 詞頭;煤氣公司賬單單位)
  • 瓦時(Wh):3600 J(精確:1 W × 3600 s,SI)
  • 千瓦時(kWh):3,600,000 J(精確,SI;即中電港燈電費單上嘅「一度電」)
  • 熱化學卡路里(cal_th):4.184 J(精確,NIST SP 811 粗體)
  • 國際表卡路里(cal_IT):4.1868 J(精確,1956 年倫敦第五屆國際蒸汽性質會議;NIST SP 811 粗體;ISO 80000-5)
  • 千卡 / 大卡(kcal):4184 J(精確;= 1000 × cal_th;香港 1+7 營養標籤嘅能量單位)
  • 英熱單位 BTU(IT):1055.05585262 J(精確;NIST SP 811 同 ISO 80000-5 把 IT 定為多個 BTU 變體中嘅工程默認值;Wikidata Q99490009)
  • 美制 therm(基於 BTU_IT):1.05505585262 × 10⁸ J(精確,= 100,000 BTU_IT)
  • 電子伏特(eV):1.602176634 × 10⁻¹⁹ J(精確,2019 年 SI 修訂把基本電荷 e 固定為此值)
千瓦時 → 兆焦方向:1 kWh × 3,600,000 J/kWh ÷ 10⁶ J/MJ = 3.6 MJ 精確。1500 千焦 → 千卡:1500 × 1000 ÷ 4184 ≈ 358.51 千卡(讀香港食物標籤最常做嘅一次)。1 eV → 焦耳:1 × 1.602176634 × 10⁻¹⁹ = 1.602176634 × 10⁻¹⁹ J 精確,每一位數字都有定義級意義。本換算器嘅所有結果都標為「精確」,因為呢一組單位裏面冇 π 或 √2 之類嘅無理數——同角度換算器唔同,所有 11 個系數都係有限有理數或科學記號精確值,喺 IEEE-754 雙精度浮點下可被嚴格表示。

能量換算實例

食物標籤 1500 千焦換大卡(香港 1+7 營養標籤讀法)

揀「來源 = 千焦、目標 = 千卡、值 = 1500」。公式給出 1500 × 1000 ÷ 4184 ≈ 358.51 千卡(自動精度,6 位有效數字)。香港嘅「1+7」營養標籤制度由食物安全中心(CFS)規管,能量可用千卡同/或千焦標示(次序冇規定,標籤上 kcal 同 kJ 常並列,例如「117 kcal / 489 kJ」)。換算關係係 1 千卡 = 4.184 千焦 精確,所以標籤上嘅千焦值除以 4.184 就得到大卡數:500 kJ ≈ 119.5 大卡、1000 kJ ≈ 239 大卡、1500 kJ ≈ 358.5 大卡、2000 kJ ≈ 478 大卡。日常粗略估算可以直接除以 4(誤差約 4%),CFS 消費者指引就用 1 千卡 ≈ 4.2 千焦 嘅近似。一個茶餐廳餐蛋治連奶茶大約 2500 kJ ≈ 597 大卡,已經食咗成年人每日建議攝取(女性約 1800–2000 千卡)嘅三分一。系數 4.184 喺 NIST SP 811 粗體印出,本換算器喺 15 位精度下零浮點誤差。

1 度電換焦耳同兆焦(中電港燈電費單算清楚)

揀「來源 = 千瓦時(kWh)、目標 = 兆焦(MJ)、值 = 1」。公式給出 1 × 3,600,000 ÷ 1,000,000 = 3.6 MJ 精確——即 360 萬焦耳。全港電費都以「度」為計費單位,1 度 = 1 千瓦時 = 3.6 MJ。中電(CLP,供應九龍同新界)住宅戶兩個月出一次單,港燈(HK Electric,供應港島同南丫島)一個月出一次單。一台 1500 W 嘅電熱水壺煲一個鐘用 1.5 度電 = 5.4 MJ;夏天一台 1.5 匹冷氣開 8 個鐘大約 6–10 度電 = 21.6–36 MJ;一個三人家庭夏季月均用電常落喺 250–450 度區間。要把抽象嘅焦耳變返做家庭賬單嘅「度」,就係本換算器嘅日常用途。換算係精確嘅,因為千瓦時同兆焦都係定義級有理數。

煤氣 1 個單位換兆焦同度電(煤氣公司賬單 vs 電費單比較)

香港中華煤氣(Towngas)嘅賬單以兆焦(MJ)計,一個煤氣「單位」大約 48 MJ。抄錶見到「今期用咗 28 個單位」即係 28 × 48 = 1,344 MJ。要同電費單同一把尺比較,把兆焦換做度電:1,344 MJ ÷ 3.6 MJ/度 ≈ 373 度電嘅等量能量。亦可逐個單位睇:1 個煤氣單位 48 MJ ÷ 3.6 ≈ 13.33 度電嘅熱量。留意呢個只係能量等量,唔等於收費等量——煤氣同電力每單位嘅價錢、爐具效率(煤氣熱水爐效率約 80%、電熱水爐近 100%、熱泵 COP 約 3)都唔同,所以要比「邊樣平」要再乘埋效率同單價。煮食爐、熱水爐規格紙上嘅 BTU 亦可一併換算:一個 4.5 kW 嘅煮食爐頭 ≈ 16.2 MJ/h ≈ 15,350 BTU/h。換算係精確嘅,因為兆焦、千瓦時、BTU_IT 都係定義級有理數。

12000 BTU/h 冷氣換千瓦同「匹」(日立、大金、三菱選購)

香港賣場嘅日立、大金、三菱、Panasonic、富士通冷氣鉑牌寫「12000 BTU/h」時,對應製冷量約 3.517 千瓦——精確換算為 12,000 × 1055.05585262 ÷ 3600 ≈ 3,516.85 W。按香港零售慣例 1 匹 ≈ 9,000 BTU/h ≈ 2.638 kW,所以 12,000 BTU/h 通常歸做「1.5 匹」一檔。常見對應:9,000 BTU ≈ 2.64 kW ≈ 1 匹(適合約 100–150 呎睡房);12,000 BTU ≈ 3.52 kW ≈ 1.5 匹(適合約 150–250 呎細廳或主人房);18,000 BTU ≈ 5.28 kW ≈ 2 匹(適合約 250–350 呎廳);24,000 BTU ≈ 7.03 kW ≈ 3 匹(適合約 350–500 呎大廳)。坊間另有「1 美國冷凍匹 = 12,000 BTU = 1 噸製冷量」嘅講法,同香港零售「1 匹 = 9,000 BTU」唔同源,揀機時以鉑牌嘅 BTU/h 數字為準。重點:BTU/h 係製冷量(輸出端冷氣功率),唔係耗電功率——一台一級能效(變頻、能源標籤一級)嘅 1.5 匹冷氣,夏天實際每個鐘耗電只約 0.8–1.2 度,遠低過佢 3.5 kW 嘅製冷量。換算係精確嘅,因為 BTU(IT)同 SI 秒都係精確定義。

電子的靜止能量換算(DSE 物理原子世界)

揀「來源 = 電子伏特(eV)、目標 = 焦耳(J)、值 = 511000」。公式給出 511,000 × 1.602176634 × 10⁻¹⁹ ≈ 8.18712 × 10⁻¹⁴ J(自動精度切換做科學記號,因為結果遠細過 10⁻³)。呢個係電子嘅靜止能量 me × c² = 0.511 MeV 精確。香港中學文憑試(HKDSE)物理科嘅「原子世界」(Atomic World)一課介紹光電效應同玻爾氫原子模型時就用電子伏特,氫原子基態能量 −13.6 eV、電離能 13.6 eV 係常見考點;「放射現象」(Radioactivity)一課講核反應釋放能量,一次 ²³⁵U 裂變約釋放 200 MeV ≈ 3.2 × 10⁻¹¹ J。換算係精確嘅,因為 2019 年 SI 修訂把基本電荷 e 固定為 1.602176634 × 10⁻¹⁹ C,電子伏特由此成為歷史上第一個精確嘅微觀能量單位。做 DSE 題目時,記住 1 eV = 1.602 × 10⁻¹⁹ J 就可以喺微觀(eV)同 SI(焦耳)之間自由轉換。

對照表:1 個單位等於幾多焦耳

單位符號焦耳值精確?
電子伏特eV1.602176634 × 10⁻¹⁹是(2019 SI)
熱化學卡路里cal_th4.184
國際表卡路里cal_IT4.1868
焦耳J1
千卡(大卡)kcal4184
瓦時Wh3600
千焦kJ1000
英熱單位 BTU(IT)BTU1055.05585262
兆焦MJ1,000,000
千瓦時(度)kWh3,600,000
美制 thermthm1.05505585262 × 10⁸
用呢張表做手算:把源單位嘅焦耳值除以目標單位嘅焦耳值。例如 1 千瓦時換千卡 = 3,600,000 ÷ 4184 ≈ 860.42 千卡(精確到打印精度);1 個煤氣單位(≈ 48 MJ = 48,000,000 J)換度電 ≈ 48,000,000 ÷ 3,600,000 ≈ 13.33 度電嘅等量能量。

香港人最常查嘅能量換算

香港用戶最常查嘅能量單位對照——由減肥核對食物標籤嘅千焦同大卡,到計清一度電同一個煤氣單位嘅內涵,再到 DSE 物理嘅電子伏特題目。可以當作速查表,亦可以喺計算機輸入數值,取得最多 15 位小數嘅精確結果。
  • 千焦換大卡:1 kJ ≈ 0.239 大卡(精確為 1/4.184)
  • 大卡換千焦:1 大卡 = 4.184 kJ(精確,香港 1+7 營養標籤;CFS 日常用 ≈ 4.2)
  • 卡路里換焦耳:1 cal_th = 4.184 J(精確,熱化學卡)
  • 千卡換焦耳:1 千卡 = 4184 J(精確)
  • 一度電換焦耳:1 度 = 1 kWh = 3,600,000 J = 3.6 MJ(精確)
  • 千瓦時換千卡:1 kWh ≈ 860.42 大卡
  • 千瓦時換千焦:1 kWh = 3600 kJ(精確)
  • 煤氣 1 單位換兆焦:1 單位 ≈ 48 MJ(換做電量約 13.33 度)
  • 焦耳換電子伏特:1 J ≈ 6.242 × 10¹⁸ eV
  • 電子伏特換焦耳:1 eV = 1.602176634 × 10⁻¹⁹ J(精確,2019 SI)
  • 兆電子伏特換焦耳:1 MeV ≈ 1.60218 × 10⁻¹³ J
  • 英熱單位換焦耳:1 BTU = 1055.05585262 J(精確)
  • 英熱單位換瓦時:1 BTU ≈ 0.29307 Wh
  • 英熱單位 / 小時換瓦特:3.41214 BTU/h = 1 W
  • 12000 BTU/h 換千瓦:12,000 BTU/h ≈ 3.517 kW(1.5 匹冷氣)
  • 9000 BTU/h 換千瓦:9,000 BTU/h ≈ 2.638 kW(1 匹冷氣)
  • 2000 千卡換兆焦:2000 大卡 = 8.368 MJ(成年女性每日建議攝取參考)

能量換算實用建議

  • 始終以焦耳為樞紐。本工具每一次換算都按「輸入 × 源系數 ÷ 目標系數」執行,焦耳係中間橋樑。記住六個核心系數就擁有所有交叉換算:瓦時(3600)、千瓦時(3,600,000)、熱化學卡路里(4.184)、千卡(4184)、英熱單位 BTU_IT(1055.05585262)、電子伏特(1.602176634 × 10⁻¹⁹)。
  • 讀香港食物標籤:千卡同/或千焦,按「1+7」制度行。香港嘅營養標籤由食物安全中心(CFS)規管,能量用千卡(kcal)同/或千焦(kJ)標示,CFS 對兩者次序冇規定,標籤上 kcal 同 kJ 多數並列(例如「117 kcal / 489 kJ」)。換算 1 千卡 = 4.184 千焦 精確,讀標籤時把千焦數除以 4.184 得大卡,粗略估算除以 4 即可(誤差約 4%)。注意「大卡」係台灣叫法,香港正式叫「千卡」,但口語講「卡路里」「大卡」往往都係指同一個千卡。
  • 區分熱化學卡路里同國際表卡路里。cal_th = 4.184 J 精確(多數化學課本、食物標籤用);cal_IT = 4.1868 J 精確(蒸汽表、暖通同製冷工程用,1956 年倫敦第五屆國際蒸汽性質會議確定)。差異為七千分之一——對煮食、減肥、日常營養完全冇所謂,但對發電廠效率、反應堆熱平衡就要分清。EMSD 能源資訊園地把「cal」當 cal_IT 嚟印(1 cal = 4.1868 J),但食物標籤嘅千卡係按 cal_th(4184 J)換算嘅,兩處唔好混用。
  • 「一度電」就係中電港燈電費單上嘅計費單位,全港通用 1 度 = 1 千瓦時 = 360 萬焦耳 = 3.6 兆焦。中電(供應九龍同新界)兩個月出一次單,港燈(供應港島同南丫島)一個月出一次單。一台 1500 W 電熱水壺煲一個鐘 = 1.5 度電;一台 1.5 匹冷氣開 8 個鐘夏天約 6–10 度電;一個三人家庭月均用電常落喺 250–450 度區間。實際單價同燃料調整費以中電、港燈公布嘅當期版本為準。
  • 煤氣賬單以兆焦(MJ)計,唔係立方米。香港中華煤氣(Towngas)嘅賬單以兆焦為計費單位,一個煤氣「單位」大約 48 MJ。要同電費比較先把兆焦換做度電:1 個煤氣單位 48 MJ ÷ 3.6 ≈ 13.33 度嘅等量能量。但「邊樣平」要再計埋單價同爐具效率(煤氣熱水爐效率約 80%、電熱水爐近 100%、熱泵式 COP 約 3),單純比能量等量會睇漏效率呢一環。煮食爐、熱水爐規格紙上嘅 BTU/h 亦可一併換算(1 BTU/h ≈ 1.055 kJ/h)。
  • 冷氣鉑牌嘅 BTU/h 係製冷量,唔係耗電功率。換算關係:12,000 BTU/h ≈ 3.517 kW(約 1.5 匹);9,000 BTU/h ≈ 2.638 kW(約 1 匹);18,000 BTU/h ≈ 5.275 kW(約 2 匹);24,000 BTU/h ≈ 7.034 kW(約 3 匹)。按香港零售慣例 1 匹 ≈ 9,000 BTU/h ≈ 2,638 W 製冷量(另有「1 美國冷凍匹 = 12,000 BTU = 1 噸」嘅工程講法,揀機時以鉑牌 BTU/h 為準)。能源效率(COP/APF)把每 1 度電耗放大成 3–5 度嘅製冷輸出——所以一級能效變頻 1.5 匹機實際每個鐘只耗電約 0.8–1.2 度,同鉑牌 3.5 kW 製冷量唔衝突。
  • 電子伏特用喺原子同粒子尺度,焦耳用喺宏觀尺度。1 eV = 1.602 × 10⁻¹⁹ J——細到 1 摩爾 eV 都只有 96.5 kJ(呢個就係化學裏嘅法拉第常數)。常用尺度:化學鍵能 1–10 eV/鍵;可見光光子約 1.6–3.3 eV;X 射線 100 eV – 100 keV;原子核結合能 1–10 MeV/核子;LHC 質子能量去到 TeV。香港 DSE 物理嘅「原子世界」(光電效應、玻爾氫原子能級基態 −13.6 eV)同「放射現象」(核反應,²³⁵U 裂變約 200 MeV)都係 eV 嘅標準應用場景。
  • 2019 年 SI 修訂把基本電荷 e 固定為 1.602176634 × 10⁻¹⁹ C,電子伏特由此第一次成為精確單位。修訂前(CODATA 2014 及更早)電子伏特帶約 22 億分之一(22 ppb)嘅相對不確定度;2019 年 5 月 20 日起,1 eV = e × 1 V 按定義精確成立——精確性由基本電荷轉移到電子靜止質量,電子靜止能量保留為 0.510998950 MeV 嘅待測量。香港按《度量衡條例》(第 68 章)由香港海關執行計量規管,與位於法國塞夫爾嘅國際標準對齊。
  • 本能量單位集合裏面所有 11 個系數都係定義級有理數。同角度單位要乘除 π 唔同,能量換算唔引入任何 IEEE-754 雙精度浮點表示漂移——4.184、4.1868、1055.05585262、1.602176634 × 10⁻¹⁹ 都係有限或科學記號嘅精確有理數,喺 64 位浮點中可被嚴格表示。所以本換算器對每一個結果都打「精確」標籤。最微妙嘅陷阱唔係浮點漂移,而係 cal_th(4.184)同 cal_IT(4.1868)兩套定義揀錯邊套。
  • 結果絕對值大過 10¹²(萬億)或細過 10⁻³(千分之一)時,自動精度切換做科學記號。呢個係有意為之:把 1 eV 換做千瓦時得 ≈ 4.45 × 10⁻²⁶ kWh,用科學記號一眼睇清量級,寫成 0.0000…0445 kWh 就難讀。出報告若要保留原始小數串,把精度切到 10 或 15 即可。

能量換算器 — 常見問題

1 千卡(大卡)等於幾多千焦?

1 千卡 = 4.184 千焦 精確,係 NIST SP 811 粗體標出嘅精確值。香港食物安全中心嘅「1+7」營養標籤就用呢個關係:100 千卡 = 418.4 千焦、500 千卡 = 2092 千焦、2000 千卡(≈ 成年女性每日建議攝取)= 8368 千焦 = 8.368 兆焦。粗略估算直接除以 4 即可(誤差約 4%),CFS 消費者指引就用 1 千卡 ≈ 4.2 千焦 嘅近似。

千焦同大卡有咩分別?香港標籤睇邊個?

千焦(kJ)係國際單位制(SI)嘅能量單位,1 kJ = 1000 J;大卡(即千卡、kcal)係食物營養單位,1 大卡 = 1000 卡 = 4184 焦耳。換算 1 大卡 = 4.184 千焦 精確,所以標籤上「能量 1500 kJ」換做大卡係 1500 ÷ 4.184 ≈ 358.5 大卡。香港嘅「1+7」標籤由食物安全中心規管,能量用千卡同/或千焦標示,CFS 對先後次序冇規定,標籤上 kcal 同 kJ 通常並列(例如「117 kcal / 489 kJ」)。

「大卡」同「千卡」係咪同一樣嘢?

係,完全一樣。1 大卡 = 1 千卡 = 1000 卡(小卡)= 4184 焦耳。「大卡」係台灣叫法,香港正式叫「千卡」,但口語講「卡路里」「大卡」「卡」往往都係指呢個千卡。要小心嘅係「卡」(小卡,1 cal = 4.184 J)同「千卡」差成一千倍——所以講「呢件朱古力 300 卡」其實係指 300 大卡 = 300 千卡 = 1,255,200 焦耳,唔係 300 小卡。

一度電係幾多焦耳、幾多兆焦?

1 度電 = 1 千瓦時 = 3,600,000 焦耳 = 3600 千焦 = 3.6 兆焦。全港通用呢個定義,中電、港燈嘅電費單都按呢個計。等量比對:1 度電 ≈ 860 大卡嘅能量(不過人體無法把食物能轉做電能);亦約等於 0.075 個煤氣單位(48 MJ)嘅能量。

煤氣費單上嘅「兆焦」(MJ)係咩?點換做度電比較?

香港中華煤氣(Towngas)嘅賬單以兆焦(MJ)計,一個煤氣「單位」大約 48 MJ。要同電費單同一把尺比較,把兆焦換做度電:1 個煤氣單位 48 MJ ÷ 3.6 MJ/度 ≈ 13.33 度嘅等量能量。但留意呢個只係能量等量,唔等於收費等量——煤氣同電力每單位嘅價錢同爐具效率(煤氣熱水爐約 80%、電熱水爐近 100%、熱泵 COP 約 3)都唔同,要比「邊樣平」要再乘埋效率同單價。

12000 BTU 嘅冷氣相當於幾多匹、幾多千瓦?

12,000 BTU/h 製冷量 ≈ 3.517 千瓦 ≈ 1.5 匹。按香港零售慣例 1 匹 ≈ 9,000 BTU/h ≈ 2.638 kW,所以 12,000 BTU 通常對應「1.5 匹」型號。常見對應:9,000 BTU ≈ 1 匹、18,000 BTU ≈ 2 匹、24,000 BTU ≈ 3 匹。留意:BTU/h 係製冷量(輸出端),唔係耗電功率——一台一級能效變頻 1.5 匹冷氣,夏天每個鐘實際耗電只約 0.8–1.2 度。另有「1 美國冷凍匹 = 12,000 BTU = 1 噸」嘅工程講法,揀機以鉑牌 BTU/h 為準。

1 電子伏特等於幾多焦耳?DSE 物理點用?

1 eV = 1.602176634 × 10⁻¹⁹ 焦耳 精確(2019 年 SI 修訂把基本電荷 e 固定為呢個值後成立)。香港 DSE 物理嘅「原子世界」一課講光電效應、玻爾氫原子能級時就直接用呢個數值(氫原子基態 −13.6 eV);「放射現象」一課講核反應,一次 ²³⁵U 裂變約釋放 200 MeV ≈ 3.2 × 10⁻¹¹ J。電子靜止能量 me × c² = 0.511 MeV ≈ 8.19 × 10⁻¹⁴ J。做題時記住 1 eV = 1.602 × 10⁻¹⁹ J 就可以喺微觀(eV)同 SI(焦耳)之間轉換。

1 焦耳等於幾多卡路里?

1 焦耳 ≈ 0.239 卡(熱化學卡),或反向 1 熱化學卡 = 4.184 焦耳 精確。香港食物標籤同多數化學參考按熱化學卡路里換算(cal_th = 4.184 J);蒸汽表、暖通工程同製冷計算就用國際表卡路里(cal_IT = 4.1868 J),差異七千分之一,對日常營養完全冇所謂。本工具兩種卡路里分開列出,唔會含混。

卡路里有兩個定義?4.184 同 4.1868 點揀?

係,卡路里有兩套並行定義。熱化學卡路里 cal_th = 4.184 J 精確(多數化學課本同食物標籤用);國際表卡路里 cal_IT = 4.1868 J 精確(蒸汽表、暖通同製冷工程用,1956 年倫敦第五屆國際蒸汽性質會議確定)。兩者相差約七千分之一(0.014%)。日常減肥、煮食、讀食物標籤揀 cal_th(4.184);做暖通負荷、發電廠效率、蒸汽表計算先揀 cal_IT(4.1868)。NIST SP 811 把兩個值都印為粗體精確。

點解電子伏特而家係精確單位?

因為 2019 年 5 月 20 日生效嘅 SI 修訂把基本電荷 e 固定為 1.602176634 × 10⁻¹⁹ 庫侖(精確)。修訂前(CODATA 2014 及更早)電子伏特帶約 22 億分之一(22 ppb)嘅相對不確定度;修訂後 1 eV = e × 1 V 按定義精確成立——精確性由基本電荷轉移到電子靜止質量,電子靜止能量保留為 0.510998950 MeV 嘅待測量。本工具 11 個能量系數全部係定義級有理數,所以每對換算都標「精確」。

呢個能量換算器收唔收費?

唔收費。工具完全喺你嘅瀏覽器內運算,毋須註冊,亦冇廣告。喺頁面底部㩒「<> 加入你的網站 」嵌入按鈕即可取得無廣告無追蹤嘅 iframe 程式碼,可直接放進減肥健身網站、營養師博客、家電評測自媒體、暖通工程內網、補習社 DSE 物理教材,唔會把第三方追蹤腳本帶到讀者瀏覽器。程式碼自適應移動端,不引入任何第三方依賴。

換算系數有幾準確?

11 個單位嘅系數全部係精確值。SI 單位(焦耳、千焦、兆焦)按定義精確;電力單位(瓦時、千瓦時)按精確 SI 秒精確;卡路里家族(cal_th = 4.184、cal_IT = 4.1868、kcal = 4184)按 NIST SP 811 粗體精確;BTU_IT(1055.05585262 J)同美制 therm(10⁵ BTU_IT)按 NIST SP 811 精確;電子伏特(1.602176634 × 10⁻¹⁹ J)自 2019 年 SI 修訂把基本電荷固定為定義常數後成為精確。本組單位中冇 π 之類嘅無理數,IEEE-754 雙精度浮點下零表示漂移。

可唔可以把呢個換算器嵌入到我嘅網站?

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能量換算關鍵術語

焦耳(J)

國際單位制(SI)能量、功與熱嘅相干派生單位(BIPM SI 手冊第 9 版表 4)。一焦耳等於一牛頓力沿其作用方向位移一米所做嘅功,亦等於一瓦功率喺一秒內所做嘅功。係本換算器嘅樞紐單位。命名自英國物理學家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳(James Prescott Joule)。Wikidata:Q25269。

千瓦時(kWh,俗稱「一度電」)

SI 接受嘅非 SI 能量單位,精確等於 3,600,000 焦耳(1 kW × 3600 s,按精確 SI 秒)。香港全港通用「1 度電 = 1 千瓦時」嘅口語約定,係中電(CLP,供應九龍同新界)同港燈(HK Electric,供應港島同南丫島)電費單嘅計費單位。1 千瓦時 = 3.6 兆焦 精確 ≈ 860 大卡。中電住宅戶兩個月出一次單、港燈一個月出一次單。Wikidata:Q182098。

千卡(kcal)/ 大卡 / 食物 Calorie

等於 1000 卡路里(小卡)= 4184 焦耳 精確。香港食物安全中心(CFS)嘅「1+7」營養標籤制度規定能量用千卡(kcal)同/或千焦(kJ)標示,但對兩者先後次序冇規定。「大卡」係台灣叫法、香港正式叫「千卡」,但口語講「卡路里」「大卡」往往都係指千卡。日常「呢件蛋糕 300 大卡」即指 300 千卡 = 1255 千焦 = 1.255 兆焦。一份 2000 千卡嘅每日建議攝取(成年女性)= 8368 千焦 = 8.368 兆焦 = 2.323 千瓦時。

卡路里(cal)/ 卡 / 小卡

熱量舊制單位,分兩個並行定義:熱化學卡路里(cal_th)= 4.184 J 精確(多數化學教材同香港食物標籤用,NIST SP 811 粗體);國際表卡路里(cal_IT)= 4.1868 J 精確(1956 年倫敦第五屆國際蒸汽性質會議確定,蒸汽表同暖通工程用,NIST SP 811 粗體同 ISO 80000-5)。兩者相差七千分之一。日常講「卡」「小卡」一般指 cal_th,「大卡」「千卡」「Cal」指 1000 cal_th = 1 kcal。Wikidata:Q130964。

兆焦(MJ)

等於精確 10⁶ 焦耳(SI 詞頭)。香港中華煤氣(Towngas)嘅賬單以兆焦為計費單位,一個煤氣「單位」大約 48 MJ,所以抄錶「用咗 28 個單位」即 1,344 MJ。1 兆焦 ≈ 0.2778 度電 ≈ 239 大卡。煮食爐、熱水爐嘅規格紙會同時印 MJ/h 同 BTU/h。亦係大型能源、發電量級常用嘅讀數單位。

英熱單位 BTU(IT)

國際表英熱單位,精確等於 1055.05585262 焦耳,NIST SP 811 同 ISO 80000-5 喺多個 BTU 變體(IT = Q99490009 ≈ 1055.056 J、熱化學 ≈ 1054.350 J、59 °F)中指定 IT 為工程默認值,本計算器實現嘅就係 BTU_IT。定義為喺標準大氣壓下把 1 磅水升溫 1 華氏度所需熱量。香港冷氣鉑牌默認按 BTU/h 標製冷量:9,000 BTU/h ≈ 1 匹 ≈ 2.638 kW、12,000 BTU/h ≈ 1.5 匹 ≈ 3.517 kW、24,000 BTU/h ≈ 3 匹 ≈ 7.034 kW;煤氣煮食爐、熱水爐規格紙亦常見 BTU/h。

電子伏特(eV)

單個電子經過一伏特電位差加速後所獲得嘅動能。2019 年 SI 修訂把基本電荷 e 固定為 1.602176634 × 10⁻¹⁹ 庫侖(精確)後,1 eV = e × 1 V = 1.602176634 × 10⁻¹⁹ 焦耳 按定義精確成立——係歷史上第一次電子伏特成為精確單位。原子、核同粒子物理嘅標準單位:化學鍵能 1–10 eV/鍵;可見光光子 1.6–3.3 eV;X 射線 100 eV – 100 keV;原子核結合能 1–10 MeV/核子;²³⁵U 一次裂變約 200 MeV。係香港 DSE 物理「原子世界」(光電效應、玻爾氫原子能級)同「放射現象」(核反應)兩課嘅核心單位。Wikidata:Q83327。

美制 therm(thm)

精確等於 100,000 BTU(IT)= 1.05505585262 × 10⁸ 焦耳 ≈ 29.3 千瓦時,係美國居民天然氣賬單嘅標準單位。香港唔用 therm——香港中華煤氣(Towngas)嘅賬單直接以兆焦(MJ)計,一個煤氣單位約 48 MJ。把美國天然氣費用同香港比較時,先把 therm 換做兆焦或度電再對單價。

香港 1+7 營養標籤制度

香港食物安全中心(CFS)按《2008 年食物及藥物(成分組合及標籤)(修訂)規例》推行嘅預先包裝食物營養標籤制度,2010 年 7 月 1 日全面實施。「1」指能量、「7」指七種核心營養素(蛋白質、總脂肪、飽和脂肪、反式脂肪、碳水化合物、糖、鈉)。能量須以千卡(kcal)同/或千焦(kJ)標示,CFS 對兩者先後次序冇規定,標籤上 kcal 同 kJ 通常並列(例如「117 kcal / 489 kJ」)。換算依據 1 千卡 = 4.184 千焦 精確,CFS 消費者指引日常用 ≈ 4.2 嘅近似。

中電(CLP)與港燈(HK Electric)

香港兩間電力公司。中華電力(CLP,中電)供應九龍、新界同大部分離島,住宅戶通常兩個月出一次電費單;香港電燈(HK Electric,港燈)供應港島同南丫島,住宅戶一個月出一次單。兩者都以「度」(千瓦時,kWh)為計費單位,1 度 = 3.6 兆焦 精確。機電工程署(EMSD)按《度量衡條例》(第 68 章)及相關規管框架監察。實際電價同燃料調整費以兩公司公布嘅當期版本為準。

香港中華煤氣(Towngas)

香港主要嘅管道煤氣供應商,賬單以兆焦(MJ)為計費單位,一個煤氣「單位」大約 48 MJ。抄錶方式包括職員入屋讀錶、住戶自行報錶、或公司按歷史用量估算。煤氣煮食爐、熱水爐嘅規格紙會以 MJ/h 同 BTU/h 標熱輸出(例如一個 4.5 kW 爐頭 ≈ 16.2 MJ/h ≈ 15,350 BTU/h)。把煤氣同電力比較能量時,1 個煤氣單位 48 MJ ≈ 13.33 度電嘅等量能量,但實際慳唔慳要再計埋單價同爐具效率。

2019 年 SI 修訂

國際計量大會(CGPM)第 26 屆會議通過嘅國際單位制重大改革,2019 年 5 月 20 日生效。把七個基本物理常數固定為精確定義值:普朗克常數 h、基本電荷 e、玻爾茲曼常數 k、阿伏伽德羅常數 NA、真空光速 c、銫-133 超精細躍遷頻率 Δν_Cs、視效能 K_cd。其中基本電荷 e = 1.602176634 × 10⁻¹⁹ C 嘅固定使電子伏特第一次成為精確單位。香港按《度量衡條例》(第 68 章)由香港海關執行計量規管,與位於法國塞夫爾嘅國際標準對齊。

NIST SP 811 附錄 B.8

美國國家標準與技術研究院(NIST)出版嘅 SI 指南附錄 B.8,以字母順序列出非 SI 單位嘅換算系數。粗體印出嘅系數按定義精確(如 cal_th 4.184 J、cal_IT 4.1868 J)。BTU(IT)家族喺表中以正體印出,但通過 NIST 腳注錨定到 cal_IT:1 BTU_IT = 1.05505585262 × 10³ J 精確、美制 therm = 100,000 BTU_IT 精確。本換算器實現嘅就係呢一套粗體精確系數加 BTU/therm 鏈。

機電工程署(EMSD)與《度量衡條例》

機電工程署(EMSD)係香港政府部門,負責能源效益、電力同氣體安全規管,並設有「能源資訊園地」教材講解能源的量度。香港嘅貿易計量則由香港海關按《度量衡條例》(第 68 章)執行,正式貿易、報關、公用事業計費一律以法定計量單位書寫。本港能量單位嘅國際標準對齊,最終溯源到位於法國塞夫爾嘅國際計量局(BIPM)。

IEEE-754 雙精度

JavaScript 同大多數計算器使用嘅 64 位浮點格式,保留約 15–17 位有效十進制數字。本換算器所有 11 個能量單位系數(焦耳、千焦、兆焦、瓦時、千瓦時、熱化學卡、國際表卡、千卡、BTU_IT、therm、電子伏特)都係定義級有理數或科學記號精確值,喺 64 位浮點下零表示漂移——呢個就係每一個換算結果都標為「精確」嘅原因,同角度換算器要乘除 π 唔同。

科學記號

以「系數 × 10^指數」形式書寫極大或極細數值,例如 1 eV = 1.602 × 10⁻¹⁹ J。本換算器喺自動精度模式下,當結果絕對值超過 10¹²(萬億)或低過 10⁻³(千分之一)時自動切做科學記號,使一個 eV 量級嘅微觀能量換成千瓦時(約 4.45 × 10⁻²⁶ kWh)時仍然可讀。


資料來源與參考文獻

  1. NIST SP 811 附錄 B.8 — 按單位字母順序排列的換算系數表(精確能量系數以粗體印出:熱化學卡路里 4.184 J、國際表卡路里 4.1868 J、BTU_IT 1055.05585262 J、美制 therm 1.05505585262 × 10⁸ J)。香港的法定計量依《度量衡條例》(第 68 章)與 SI 一致
  2. NIST SI 指南 附錄 B — 換算系數(總覽頁,沿用「粗體 = 精確」的規範約定)
  3. BIPM 國際單位制(SI)手冊(第 9 版表 4)— 把焦耳定義為能量、功與熱的 SI 相干導出單位(1 J = 1 N·m = 1 W·s)。香港透過《度量衡條例》(第 68 章)採用 SI,本地計量基準由政府化驗所標準及校正實驗所(SCL)維護
  4. BIPM — 2019 年 SI 修訂(2019 年 5 月 20 日生效):把基本電荷 e = 1.602176634 × 10⁻¹⁹ C 固定為定義常數,使電子伏特歷史上第一次成為精確單位。HKDSE 物理「原子世界」與「放射現象」課題中光電效應、原子能階與核反應的核心常數
  5. ISO 80000-5:2019 — 量和單位 第 5 部分:熱力學(確認國際表卡路里精確等於 4.1868 J,並把 IT BTU 作為工程預設值)。香港相關量值經《度量衡條例》與 SI 對接
  6. 維基百科 — 焦耳(SI 能量相干導出單位:1 J = 1 N·m = 1 kg·m²/s² = 1 W·s;命名自英國物理學家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳)
  7. 維基百科 — 英熱單位(IT BTU = 1055.05585262 J 精確;熱化學 BTU ≈ 1054.35 J;59 °F BTU ≈ 1054.804 J;NIST SP 811 把 IT 作為工程預設值)。香港冷氣機(俗稱以「匹」計,1 匹約 9,000 BTU/h)銘牌通常以 BTU/h 標示製冷量
  8. 維基百科 — therm(美制 therm = 100,000 BTU_IT = 1.05505585262 × 10⁸ J 精確,是美國居民天然氣帳單的標準單位;英制 therm 與 59 °F 基準 therm 差異不到 0.025%)。香港不用 therm,中華煤氣(Towngas)以兆焦(MJ)/煤氣單位計費,電力公司以千瓦時(度)計費
  9. 維基百科 — 電子伏特(1 eV = 1.602176634 × 10⁻¹⁹ J 精確,自 2019 年 SI 修訂把基本電荷固定為定義常數後成立;原子、核與粒子物理學的標準單位)。HKDSE 物理光電效應、氫原子能階(基態 −13.6 eV)、核反應(²³⁵U 裂變約 200 MeV)的核心單位
  10. 維基百科 — 卡路里(熱化學卡 cal_th = 4.184 J 精確;國際表卡 cal_IT = 4.1868 J 精確;食物標籤上的「大卡」「千卡」「Cal」大寫 C = 1 kcal = 1000 cal_th)。香港食物安全中心的「1+7」營養標籤以千卡(kcal)及/或千焦(kJ)標示能量