ツールの概要
このツールはエネルギー・熱量・仕事量に関する 80種類以上の単位 を瞬時に相互変換できる計算ツールです。
物理・化学・工学・エネルギー統計など幅広い分野で活用できます。
基本的な使い方
操作は3ステップのみです。
- 入力欄（上部の数値ボックス）に変換したい数値を入力する
- 単位ドロップダウン（右隣のボタン）から入力値の単位を選択する
- 画面下の一覧に、全単位の換算結果が即座に表示される
入力値を変えるたびにリアルタイムで再計算されるため、別途ボタンを押す必要はありません。
各ボタン・機能の説明
- リセットボタン：入力値をクリアし、基準単位「J（ジュール）」の状態に戻します
- カンマ区切りチェックボックス：オンにすると数値に3桁ごとのカンマ（例：1,234,567）が付き、大きな数値が読みやすくなります
変換の仕組みと計算式
すべての単位は ジュール（J）を基準値 として変換されています。
各単位には「1単位あたりのジュール数」を表す換算係数 $f$ が定義されており、以下の式で計算が行われます。
基本変換式
入力値を $v$、入力単位の換算係数を $f_A$（J/単位A）、出力単位の換算係数を $f_B$（J/単位B）とすると
ステップ① 入力値をジュールに変換
$$E_J = v \times f_A$$
ステップ② ジュールから目標単位に変換
$$\text{結果} = \frac{E_J}{f_B} = \frac{v \times f_A}{f_B}$$
計算例① 1 kWh → kJ
$f_{\text{kWh}} = 3{,}600{,}000\ \text{J}$、$f_{\text{kJ}} = 1{,}000\ \text{J}$ なので
$$\text{結果} = \frac{1 \times 3{,}600{,}000}{1{,}000} = 3{,}600\ \text{kJ}$$
計算例② 1 kcal → J
食品表示で使われる kcal（ITキロカロリー）の場合、$f_{\text{kcal}_{\text{IT}}} = 4{,}186.8\ \text{J}$ なので
$$\text{結果} = \frac{1 \times 4{,}186.8}{1} = 4{,}186.8\ \text{J}$$
計算例③ 500 eV → J
$f_{\text{eV}} = 1.602176634 \times 10^{-19}\ \text{J}$ なので
$$\text{結果} = 500 \times 1.602176634 \times 10^{-19} = 8.01088317 \times 10^{-17}\ \text{J}$$
対応単位グループと換算係数
SI（ジュール）プレフィックス系
ジュールにSI接頭辞を付けた単位で、すべて10の整数乗です。
| 単位 | 読み方 | 換算係数 $f$（J） |
|---|---|---|
| qJ | クエクトジュール | $10^{-30}$ |
| rJ | ロントジュール | $10^{-27}$ |
| yJ | ヨクトジュール | $10^{-24}$ |
| zJ | ゼプトジュール | $10^{-21}$ |
| aJ | アトジュール | $10^{-18}$ |
| fJ | フェムトジュール | $10^{-15}$ |
| pJ | ピコジュール | $10^{-12}$ |
| nJ | ナノジュール | $10^{-9}$ |
| μJ | マイクロジュール | $10^{-6}$ |
| mJ | ミリジュール | $10^{-3}$ |
| J | ジュール（基準） | 1 |
| kJ | キロジュール | $10^{3}$ |
| MJ | メガジュール | $10^{6}$ |
| GJ | ギガジュール | $10^{9}$ |
| TJ | テラジュール | $10^{12}$ |
| PJ | ペタジュール | $10^{15}$ |
| EJ | エクサジュール | $10^{18}$ |
| ZJ | ゼタジュール | $10^{21}$ |
| YJ | ヨタジュール | $10^{24}$ |
| RJ | ロナジュール | $10^{27}$ |
| QJ | クエタジュール | $10^{30}$ |
J 同値表現
いずれも定義上 $1\ \text{J}$ と完全に等しい表現です。
| 単位 | 意味 |
|---|---|
| N·m（ニュートンメートル） | $1\ \text{N} \times 1\ \text{m} = 1\ \text{J}$ |
| W·s（ワット秒） | $1\ \text{W} \times 1\ \text{s} = 1\ \text{J}$ |
| C·V（クーロンボルト） | $1\ \text{C} \times 1\ \text{V} = 1\ \text{J}$ |
| Pa·m³（パスカル立方メートル） | $1\ \text{Pa} \times 1\ \text{m}^3 = 1\ \text{J}$ |
| kg·m²/s²（SI力学基本形） | $1\ \text{kg} \cdot \text{m}^2 \cdot \text{s}^{-2} = 1\ \text{J}$ |
ワット時（電力量）系
電気代の請求書や家電の消費電力表示で最も身近な単位です。
$$1\ \text{Wh} = 1\ \text{W} \times 3{,}600\ \text{s} = 3{,}600\ \text{J}$$
| 単位 | 換算係数 $f$（J） |
|---|---|
| Wh | $3.6 \times 10^{3}$ |
| kWh | $3.6 \times 10^{6}$ |
| MWh | $3.6 \times 10^{9}$ |
| GWh | $3.6 \times 10^{12}$ |
| TWh | $3.6 \times 10^{15}$ |
| PWh | $3.6 \times 10^{18}$ |
カロリー系
「カロリー」は測定基準の違いによって複数の種類があります。用途に合わせて選んでください。
| 単位 | 定義・基準 | 換算係数 $f$（J） |
|---|---|---|
| cal_IT | 国際蒸気表カロリー（最も一般的） | $4.1868$ |
| cal_th | 熱化学カロリー | $4.184$ |
| cal_4 | 4℃基準カロリー | $4.2045$ |
| cal_15 | 15℃基準カロリー | $4.18580$ |
| cal_16 | 16℃基準カロリー | $4.185$ |
| cal_20 | 20℃基準カロリー | $4.18190$ |
| cal_mean | 平均カロリー（0〜100℃平均） | $4.19002$ |
| kcal_IT | ITキロカロリー（食品表示のkCal） | $4{,}186.8$ |
| kcal_th | 熱化学キロカロリー | $4{,}184$ |
| th（サーミー） | \(10^6 \, \text{cal}_{15}\) | $4{,}185{,}800$ |
日常の「kcal」 は kcal_IT に相当します。$1\ \text{kcal} = 4{,}186.8\ \text{J}$
BTU（英国熱量単位）系
主に英米圏の暖房・冷房設備の能力表示に使われます。
$$1\ \text{Btu}_\text{IT} = 1{,}055.05585262\ \text{J}$$
| 単位 | 定義 | 換算係数 $f$（J） |
|---|---|---|
| Btu_IT | 国際蒸気表基準（最も一般的） | $1{,}055.056$ |
| Btu_th | 熱化学基準 | $1{,}054.350$ |
| Btu_ISO | ISO規格 | $1{,}055.056$ |
| Btu_mean | 平均値 | $1{,}055.87$ |
| Btu_60°F | 60°F基準 | $1{,}054.68$ |
| kBtu_IT | 千Btu（IT） | $1{,}055{,}056$ |
| MBtu_IT | 百万Btu（IT） | $1.055 \times 10^{9}$ |
| Chu | セルシウス熱量単位 | $1{,}899.10$ |
CHU（セルシウス熱量単位）は Btu_IT の1.8倍と定義されています
$$1\ \text{Chu} = 1.8 \times 1{,}055.05585262 = 1{,}899.100535\ \text{J}$$
サーム系
都市ガスの取引や規格に使われます。
| 単位 | 定義 | 換算係数 $f$（J） |
|---|---|---|
| therm_EC | EC（欧州）規格 \(= 10^5\ \text{Btu}_{\text{IT}}\) | $105{,}505{,}585$ |
| therm_US | US規格（59°F基準） | $105{,}480{,}400$ |
$$1\ \text{therm}_\text{EC} = 10^5 \times 1{,}055.05585262 = 1.05505585 \times 10^8\ \text{J}$$
電子ボルト系
原子・核・素粒子物理学で使われるミクロな世界のエネルギー単位です。
$$1\ \text{eV} = 1.602176634 \times 10^{-19}\ \text{J} \quad \text{（CODATA 2018 厳密値）}$$
| 単位 | 換算係数 $f$（J） |
|---|---|
| eV（電子ボルト） | $1.602176634 \times 10^{-19}$ |
| keV（キロ電子ボルト） | $1.602176634 \times 10^{-16}$ |
| MeV（メガ電子ボルト） | $1.602176634 \times 10^{-13}$ |
| GeV（ギガ電子ボルト） | $1.602176634 \times 10^{-10}$ |
| TeV（テラ電子ボルト） | $1.602176634 \times 10^{-7}$ |
| PeV（ペタ電子ボルト） | $1.602176634 \times 10^{-4}$ |
原子単位系
量子化学の理論計算で使われます。
$$1\ E_h\ (\text{ハートリー}) = 4.3597447222071 \times 10^{-18}\ \text{J}$$
$$1\ \text{Ry}\ (\text{リュードベルグ}) = \frac{E_h}{2} = 2.1798723611035 \times 10^{-18}\ \text{J}$$
CGS系・圧力×体積系
| 単位 | 換算係数 $f$（J） |
|---|---|
| erg（エルグ） | $1 \times 10^{-7}$ |
| cm³·atm | $0.101325$ |
| L·atm（リットル大気圧） | $101.325$ |
| ft³·atm（立方フィート大気圧） | $2{,}869.2045$ |
$$1\ \text{L} \cdot \text{atm} = 10^{-3}\ \text{m}^3 \times 101{,}325\ \text{Pa} = 101.325\ \text{J}$$
メカニカル系（工学）
| 単位 | 換算係数 $f$（J） |
|---|---|
| kgf·m（重量kgメートル） | $9.80665$ |
| kgf·cm（重量kgセンチメートル） | $0.0980665$ |
| ft·lbf（フィートポンド力） | $1.3558179483314$ |
| in·lbf（インチポンド力） | $0.112984829$ |
| in·ozf（インチオンス力） | $0.0070615518$ |
| ft·pdl（フィートパウンダール） | $0.04214011009$ |
$$1\ \text{ft} \cdot \text{lbf} = 0.3048\ \text{m} \times 4.4482216\ \text{N} = 1.35582\ \text{J}$$
馬力時系
| 単位 | 定義 | 換算係数 $f$（J） |
|---|---|---|
| hp·h（英馬力時・機械） | $1\ \text{hp} = 550\ \text{ft}\cdot\text{lbf/s}$ | $2{,}684{,}519.5$ |
| PS·h（仏馬力時・メトリック） | $1\ \text{PS} = 75\ \text{kgf}\cdot\text{m/s}$ | $2{,}647{,}795.5$ |
| hp·h（電気馬力時） | $1\ \text{hp(E)} = 746\ \text{W}$ | $2{,}685{,}600$ |
$$1\ \text{PS} \cdot \text{h} = 75 \times 9.80665\ \text{W} \times 3{,}600\ \text{s} = 2{,}647{,}795.5\ \text{J}$$
エネルギー統計・燃料換算系
エネルギー政策や国際統計資料で使われる大規模な単位です。
| 単位 | 定義 | 換算係数 $f$（J） |
|---|---|---|
| toe（石油換算トン） | IEA定義：$10^{10}\ \text{cal}_{\text{IT}}$ | $4.1868 \times 10^{10}$ |
| ktoe（千石油換算トン） | $10^3\ \text{toe}$ | $4.1868 \times 10^{13}$ |
| Mtoe（百万石油換算トン） | $10^6\ \text{toe}$ | $4.1868 \times 10^{16}$ |
| tce（石炭換算トン） | UNSD定義：$7\ \text{Gcal}_{\text{IT}}$ | $2.93076 \times 10^{10}$ |
| ktce | $10^3\ \text{tce}$ | $2.93076 \times 10^{13}$ |
| Mtce | $10^6\ \text{tce}$ | $2.93076 \times 10^{16}$ |
| BOE（石油換算バレル） | $5.8 \times 10^6\ \text{Btu}_{\text{IT}}$ | $6.119323945 \times 10^{9}$ |
$$1\ \text{toe} = 10^{10}\ \text{cal}_\text{IT} = 10^{10} \times 4.1868 = 4.1868 \times 10^{10}\ \text{J} = 41{,}868\ \text{MJ}$$
$$1\ \text{tce} = 7 \times 10^9\ \text{cal}_\text{IT} = 7 \times 4.1868 \times 10^9 = 2.93076 \times 10^{10}\ \text{J}$$
TNT当量系
爆発エネルギーや地震・自然災害のエネルギーを比較するときに使います。
$$1\ \text{g TNT} = 1\ \text{kcal}_\text{th} = 4{,}184\ \text{J} \quad \text{（慣用定義）}$$
| 単位 | 換算係数 $f$（J） | 参考 |
|---|---|---|
| g TNT | $4.184 \times 10^{3}$ | 手榴弾1発 ≒ 50〜100 g TNT |
| kg TNT | $4.184 \times 10^{6}$ | 爆弾1発の目安 |
| t TNT | $4.184 \times 10^{9}$ | 大型爆弾・小規模爆発 |
| kt TNT（キロトン） | $4.184 \times 10^{12}$ | 広島型原爆 ≒ 15 kt TNT |
| Mt TNT（メガトン） | $4.184 \times 10^{15}$ | 水素爆弾の規模 |
| Gt TNT（ギガトン） | $4.184 \times 10^{18}$ | 大規模自然現象の比較 |
大エネルギー単位（米国エネルギー統計）
| 単位 | 定義 | 換算係数 $f$（J） |
|---|---|---|
| quad（クワッド） | $10^{15}\ \text{Btu}_{\text{IT}}$ | $1.05505585262 \times 10^{18}$ |
| Q unit（Qユニット） | $10^{18}\ \text{Btu}_{\text{IT}}$ | $1.05505585262 \times 10^{21}$ |
$$1\ \text{quad} = 10^{15} \times 1{,}055.05585262\ \text{J} = 1.05505585262 \times 10^{18}\ \text{J}$$
表示精度について
全ての計算結果は 有効数字10桁 で表示されます。
$$\text{表示値} = \left(\frac{v \times f_A}{f_B}\right)_{\text{有効10桁}}$$
非常に大きい数値や小さい数値は自動的に指数表記（例：1.234567890e+15）で表示されます。
活用シーン別クイックガイド
| やりたいこと | 選ぶ単位 | 入力例 |
|---|---|---|
| 食事の摂取カロリーをJに換算 | kcal_IT | 500 kcal → 2,093,400 J |
| 電気代のkWhをMJに換算 | kWh | 10 kWh → 36 MJ |
| 核爆発をkt TNTとJで比較 | kt TNT | 15 kt → 6.276×10¹³ J |
| 論文のeV表記をJに換算 | eV | 1000 eV → 1.602×10⁻¹⁶ J |
| 国のエネルギー消費をEJで比較 | EJ | 1 EJ → 10¹⁸ J |
| 空調設備のBtu能力をkWに変換 | Btu_IT | 12,000 Btu → 12,660,670 J |
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