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エネルギーの単位
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説明
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エネルギーは、長さの2乗×質量／時間の2乗 という次元を有しています。エネルギーの SI 単位はジュール (joule) であり、キログラム平方メートル毎平方秒 (kilogram meter squared per second squared) として定義されています。
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仕事および熱量は、エネルギーと同じ次元を有する物理量です。
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Maple では、次の表に示すエネルギーの単位を使うことができます。内容 IT は、国際表 であることを示しています。
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Name Symbols Context Alternate Spellings Prefixes
joule J SI * joules SI
electronvolt eV SI * electronvolts SI
hartree E0 Atomic * hartrees SI
erg standard * ergs SI
watt_hour Wh standard * watt_hours SI
ton TNT tons SI
calorie cal thermochemical * calory, calories SI
IT
mean
`15degC`
`20degC`
Calorie Cal thermochemical * Calories
IT
mean
`15degC`
`20degC`
British_thermal_unit Btu thermochemical * British_thermal_units
IT
mean
`39degF`
`59degF`
`60degF`
therm te thermochemical * therms SI
IT SI
mean SI
EU SI
US SI
quad thermochemical * quads
IT
mean
Q_unit thermochemical * Q_units
IT
mean
Celsius_heat_unit Chu thermochemical * Celsius_heat_units
IT
mean
`15degC`
`20degC`
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アスタリスク (*) は指定省略時に設定されるデフォルト値であることを、アットマーク (@) は略記であることを表しています。また、プレフィックス（接頭辞）欄において、SI は単位が SI プレフィックス全てと組み合わされることを、IEC は単位が IEC プレフィックスと組み合わされることを、そして SI+ と SI- はそれぞれ正と負の SI プレフィックスとのみ組み合わされることを表しています。単位の名前または記号とその意味は、Units パッケージにある単位を参照して下さい。例えば、joule[SI] または Cal[thermodynamic] などとします。あるいは、これらがデフォルトの内容であると示されている場合には、例えば joule または Cal といった単位名か記号だけを使って参照します。
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電子ボルト(electron volt)は、1.602,177,33e-19 ジュールを意味します。これは、電子 (単位クーロン) のチャージの積で、ジュール毎クーロンとなります。
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エルグ (erg) は、1e-7 ジュールを意味します。
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ワット時 (watt hour) は、3600 ジュールを意味します。
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ton of nuclear equivalent TNT は、1e9 熱化学カロリー (thermochemical calorie) と等価です。
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EU therm は、105,506,000 ジュールを意味します。
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US therm は、105,480,400 ジュールを意味します。
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カロリー
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カロリー (calorie) という単位の表し方に関しては、値の 1000 倍の定義を用いる単位 Calorie が存在します。Calorie はキロカロリーになります。
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摂氏 15 度カロリーまたは摂氏 20 度カロリーとは、1 グラムの純水を、それぞれ摂氏 1 度上昇させて摂氏 15.5 度または摂氏 20.5 度にするために必要とされるエネルギー量にほぼ等くなります。
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熱化学カロリー (thermochemical calorie) は、4.184 ジュールを意味します。
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国際蒸気表カロリー (International Table calorie) は、4.1868 ジュールを意味します。
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平均カロリー (mean calorie) は、1 グラムの水の温度を摂氏 0 度から摂氏 100 度に上昇させるのに必要とされるエネルギーの 1/100 を意味し、4.19002 ジュールにほぼ等しくなります。
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英熱量単位
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華氏 39 度カロリー、華氏 59 度カロリーまたは華氏 60 度カロリーとは、1 ポンドの純水を、それぞれ華氏 1 度上昇させその温度を華氏 39.5度、華氏 59.5度または華氏 60.5 度にするために必要とされるエネルギー量にほぼ等しくなります。
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熱化学的英国熱量単位 (thermochemical British thermal unit) は、次の関係により定義されます；1 熱化学的英国熱量単位毎ポンド華氏 (thermochemical British thermal unit per pound degree Fahrenheit) は、1 熱化学的キロカロリー毎キログラム摂氏 (thermochemical kilocalorie per kilogram kelvin) に等しくなります。
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International Table British thermal unit は、次の関係により定義されます；1 International Table British thermal unit per pound degree Fahrenheit は、1 International Table kilocalorie per kilogram kelvin に等しい。
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平均英国熱量単位 (mean British thermal unit) は、1 ポンドの水の温度を華氏 32 度から華氏 212 度に上昇させるため必要なエネルギーの 1/180 です。
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thermochemical、 International Table および mean のコンテキストでは、次のような付随する単位があります。
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therm は、1e4 British thermal units を意味します。
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quad は、1e15 British thermal units を意味します。
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Qunit は、1e18 British thermal units を意味します。
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摂氏熱単位
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摂氏 15 度熱単位または摂氏 20 度熱単位は、1 pound の水の温度を摂氏 1 度上昇させて摂氏 15.5 または 20.5 度にするために必要とされるエネルギー量にほぼ等しくなります。
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International Table Celsius heat unit は、次の関係により定義されます: 1 International Table Celsius heat unit per pound は 1 International Table kilocalorie per kilogram に等しくなります。
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thermochemical Celsius heat unit は、次の関係により定義されます: 1 thermochemical Celsius heat unit per pound は、1 thermochemical kilocalorie per kilogram に等しくなります。
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平均摂氏熱単位 (mean Celsius heat unit) は、1 ポンドの水の温度を摂氏 0 度から摂氏 100 度に上昇させるのに必要とされるエネルギーの 1/100 です。
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例
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convert(J, dimensions, base=true);
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| (2.1) |
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convert(1, units, J, kilowatt*hour);
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| (2.2) |
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convert(1, units, J, Btu);
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| (2.3) |
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convert(1.0, units, cal, Btu[IT]);
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| (2.4) |
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>
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convert(1.0, units, cal[IT], Btu[IT]);
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| (2.5) |
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convert(325, units, J, therm[US]);
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| (2.6) |
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convert(325, units, J, therm[EU]);
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| (2.7) |
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convert(22000, units, Q_unit[thermochemical], ton[TNT]);
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| (2.8) |
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