能量换算器

物理学的通用货币

每当任何事情发生，所交换的就是能量：一只下落的苹果、一根发光的灯丝、一顿被消化的饭、一个发生裂变的原子核。SI单位焦耳定义为一牛顿沿一米所做的功。以人类标准看它太小，因此日常生活更喜欢千焦、千瓦时、千卡和BTU，粒子物理学家则缩到电子伏，天体物理学家仍紧抱着古老的尔格（erg）。

为何如此多的单位幸存下来

每个单位都是某门学科的化石。卡路里来自19世纪的热化学，由加热水定义。BTU诞生于英国煤炭与蒸汽行业。千瓦时与电费账单一同问世。电子伏源自20世纪初的原子物理，那里电子穿越1伏获得的能量是天然的标尺。吨级TNT按惯例恰好为4.184吉焦，被采纳为核武当量提供熟悉的参照；广岛原子弹通常被估为约15千吨TNT，约合63太焦。

出现在日常账单与实验室记录上的能量

电表以千瓦时为单位计数。许多国家以撒姆（therm）或兆焦销售天然气。营养标签按管辖区列出千卡或千焦。供暖与制冷规格，尤其在北美，依赖于BTU。粒子加速器以TeV发布对撞能量。尔格除了出现在天体物理学期刊中——出于历史惯性——之外几乎已经绝迹。

换算表中的陷阱

• 食品中以大写C开头的Calorie等于1千卡，而不是1卡。一份200大卡的零食是20万小卡，约合837千焦。
• 电子伏是能量，不是电压。一个5 MeV粒子的动能为500万电子伏。
• 千瓦时与千瓦不可互换。前者是能量，后者是功率，两者差一个时间因子。
• BTU因定义不同（IT、热化学、平均）数值有微小差异；工程上通常采用1055.06焦耳的IT BTU。