什么是 焦耳?
焦耳是能量的国际单位制基本单位。它是全球物理、工程和科学测量中功、热能和电能的标准单位。
实际应用
焦耳是物理、化学和营养学(某些国家的食物能量以千焦标记)中使用的SI能量单位。电能、机械功和热传递均以焦耳测量。一焦耳是将一个小苹果提升约1米所需的能量。
历史
以英国物理学家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳命名,他在1840年代论证了热的机械等效值,建立了热和机械功是可互换能量形式的理论。焦耳于1960年被采用为SI能量单位。
常见错误
将焦耳与瓦特混淆——焦耳是能量单位,而瓦特是功率单位(1 W = 1 J/s)。也假设"卡路里"和"焦耳"不需要换算就相等:1卡路里 = 4.184焦耳。
什么是 瓦时?
一瓦特小时是一个能量单位,等于一瓦特持续一小时的功率。它用于测量少量电能消耗,特别是电池容量和便携式电子产品。
实际应用
瓦特小时测量电池、小型电子产品和便携式电源站中存储或消耗的能量。智能手机电池约含10–15 Wh;笔记本电脑电池40–100 Wh。小型安装的太阳能电池板输出通常以每天Wh计算。
历史
随着19世纪末电力配送商业化,瓦特小时作为实用能量单位出现。它在焦耳(太小)和千瓦时(太大)之间提供了方便的刻度,适用于日常便携式能源应用。
常见错误
将瓦特小时(能量)与瓦特(功率)混淆。功率5 W的设备运行3小时消耗15 Wh。也将Wh和mAh不知道电压就互换使用:Wh = mAh × V ÷ 1000。
何时使用此换算?
电费账单使用千瓦时,而物理计算使用焦耳。在两者之间换算对于能源审计、比较电器效率和了解电力消耗至关重要。
示例计算
1 焦耳 = 0.00027778 瓦时
1 瓦时 = 3,600 焦耳
如何将 焦耳 换算为 瓦时
将 焦耳 换算为 瓦时,将数值乘以 0.00027778。
将 瓦时 换算回 焦耳,乘以 3,600。
计量标准
焦耳是能量的SI导出单位,定义为千克平方米每平方秒(kg·m²/s²)。千瓦时等于恰好3.6兆焦耳,BIPM批准其与SI并用于实际电力计量。
你知道吗?
一次闪电大约释放1至5千兆焦耳的能量,但只有一小部分以电流形式到达地面。大部分能量以光、热和雷鸣冲击波的形式消散。
快速参考:焦耳 换算为 瓦时
| 焦耳 | 瓦时 |
|---|---|
| 0.1 | 0.00002778 |
| 0.5 | 0.00013889 |
| 1 | 0.00027778 |
| 2 | 0.00055556 |
| 5 | 0.00138889 |
| 10 | 0.00277778 |
| 25 | 0.00694444 |
| 50 | 0.01388889 |
| 100 | 0.02777778 |
| 250 | 0.06944444 |
| 500 | 0.13888889 |
| 1,000 | 0.27777778 |
常见数值
| 焦耳 | 瓦时 | |
|---|---|---|
| 一食物卡路里(1千卡) | 4,184 焦耳 | 1.16222222 瓦时 |
| 一节AA电池 | 9,360 焦耳 | 2.6 瓦时 |
| 烧开水壶 | 420,000 焦耳 | 116.66666667 瓦时 |
| 日常饮食(2000千卡) | 8,368,000 焦耳 | 2,324.44444444 瓦时 |
| 1加仑汽油 | 131,760,000 焦耳 | 36,600 瓦时 |
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假设:calorie 指热化学卡路里,therm 指美制 therm。