ツールの概要
このツールは熱伝導率(λ)の単位を一括変換するためのウェブツールです。
SI単位系・CGS系・工業系・英米系など、合計40種類以上の単位に対応しており、数値を1つ入力するだけで全単位への変換結果がリアルタイムで表示されます。
熱伝導率は物質が熱をどれだけ伝えやすいかを表す物性値で、断熱材の評価や熱設計、材料選定などの場面で幅広く使われています。
画面構成と各操作
入力エリア(上部)
ツール上部には以下の操作要素が並んでいます。
- 数値入力欄 変換したい数値を入力します(小数・負数も入力可)
- 単位選択ドロップダウン 入力値の「元の単位」を選びます(初期値は
W/(m·K)) - カンマ表記チェックボックス オンにすると、結果の数値が
1,234,567.89のようにカンマ区切りで表示されます - リセットボタン 入力値と選択単位を初期状態(
W/(m·K))に戻します
出力エリア(下部)
入力すると即座に全単位への変換結果が単位グループ別にリスト表示されます。出力フィールドはすべて読み取り専用で、直接編集はできません。
対応単位の一覧
単位は4つのグループに分類されています。
SI系(ワット系)
| 単位記号 | 説明 |
|---|---|
nW/(m·K) | ナノワット毎メートルケルビン |
µW/(m·K) | マイクロワット毎メートルケルビン |
mW/(m·K) | ミリワット毎メートルケルビン |
W/(m·K) | ワット毎メートルケルビン(基準単位) |
kW/(m·K) | キロワット毎メートルケルビン |
MW/(m·K) | メガワット毎メートルケルビン |
GW/(m·K) | ギガワット毎メートルケルビン |
W/(cm·K) | ワット毎センチメートルケルビン |
W/(mm·K) | ワット毎ミリメートルケルビン |
W/(in·°F) | ワット毎インチ・華氏度 |
W/(ft·°F) | ワット毎フィート・華氏度 |
CGS・カロリー系
cal_IT(国際蒸気表カロリー)と cal_th(熱化学カロリー)の2系統があり、さらに毎秒・毎分・毎時の3種類があります。合計6単位です。
工業系(kcal)
キロカロリー系の単位でkcal_ITとkcal_thの2系統、長さ単位(m・cm)と時間単位(秒・分・時)の組み合わせで10単位が対応しています。
英米慣用系(BTU)
BTU_ITとBTU_thの2系統があり、長さ(ft・in)、時間(秒・時)の組み合わせによる複合単位も含みます。
BTU·in/(h·ft²·°F) のような断熱性能評価によく使われる形式にも対応しています。
計算式の詳細
基本変換の仕組み
このツールはすべての単位に対して基準単位W/(m·K)に対する変換係数 \(f\) を保持しています。入力値を基準単位に換算し、そこから目的の単位へ変換する2段階方式です。
変換の一般式は次のとおりです。
\[\text{変換後の値} = \text{入力値} \times \frac{f_{\text{入力単位}}}{f_{\text{出力単位}}}\]
ここで \(f\) は「その単位 1 あたりの W/(m·K) 換算値」を意味します。
各系統の変換係数 \(f\)
SI系
\[f_{\text{W/(m} {\cdot} \text{K)}} = 1, \quad f_{\text{mW/(m} {\cdot} \text{K)}} = 10^{-3}, \quad f_{\text{kW/(m} {\cdot} \text{K)}} = 10^{3}\]
\[f_{\text{W/(cm} {\cdot} \text{K)}} = 100, \quad f_{\text{W/(mm} {\cdot} \text{K)}} = 1000\]
インチ・フィート系の温度差(°F)は、1°F の温度差 = 5/9 K の関係を使います。
\[f_{\text{W/(in} {\cdot} {^\circ}\text{F)}} = \frac{1.8}{0.0254} \approx 70.866, \quad f_{\text{W/(ft} {\cdot} {^\circ}\text{F)}} = \frac{1.8}{0.3048} \approx 5.905\]
CGS・カロリー系
1 cal(IT) = 4.1868 J、cm 換算(×100)より
\[f_{\text{cal(IT)/(s} {\cdot} \text{cm} {\cdot} {^\circ}\text{C)}} = 418.68\]
\[f_{\text{cal(IT)/(min} {\cdot} \text{cm} {\cdot} {^\circ}\text{C)}} = \frac{418.68}{60} \approx 6.978, \quad f_{\text{cal(IT)/(h} {\cdot} \text{cm} {\cdot} {^\circ}\text{C)}} = \frac{418.68}{3600} \approx 0.1163\]
熱化学カロリー系(1 cal(th) = 4.184 J)も同様の構造です
\[f_{\text{cal(th)/(s} {\cdot} \text{cm} {\cdot} {^\circ}\text{C)}} = 418.4\]
工業系(kcal)
1 kcal(IT) = 4186.8 J より
\[f_{\text{kcal(IT)/(s} {\cdot} \text{m} {\cdot} {^\circ}\text{C)}} = 4186.8, \quad f_{\text{kcal(IT)/(h} {\cdot} \text{m} {\cdot} {^\circ}\text{C)}} = \frac{4186.8}{3600} \approx 1.163\]
cm 単位との組み合わせでは長さ方向に 100 倍の補正が入ります
\[f_{\text{kcal(IT)/(h} {\cdot} \text{cm} {\cdot} {^\circ}\text{C)}} = \frac{4186.8}{36} \approx 116.3\]
英米系(BTU)
1 BTU(IT) = 1055.05585262 J、1 ft = 0.3048 m、温度差の換算係数 R = 5/9 より
\[f_{\text{BTU(IT)/(h} {\cdot} \text{ft} {\cdot} {^\circ}\text{F)}} = \frac{1055.05585262}{3600 \times 0.3048 \times \dfrac{5}{9}} \approx 1.7307\]
\[f_{\text{BTU(IT)/(s} {\cdot} \text{ft} {\cdot} {^\circ}\text{F)}} = \frac{1055.05585262}{0.3048 \times \dfrac{5}{9}} \approx 6230.6\]
複合単位(BTU·in/(h·ft²·°F))は厚さ方向の in 換算(÷12)が加わります
\[f_{\text{BTU(IT)} {\cdot} \text{in/(h} {\cdot} \text{ft}^{2} {\cdot} {^\circ}\text{F)}} = \frac{f_{\text{BTU(IT)/(h} {\cdot} \text{ft} {\cdot} {^\circ}\text{F)}}}{12} \approx 0.14423\]
使用手順
- 数値入力欄に変換したい値を入力する(例:
1) - 単位選択ドロップダウンをクリックし、入力値の単位を選ぶ(例:
W/(m·K)) - 画面下部に全単位への変換結果が自動表示される
- 必要に応じて「カンマ表記にする」にチェックを入れると、大きな数値が読みやすくなる
- 別の値を試す場合は「リセット」ボタンで初期化できる
注意事項
- IT(国際蒸気表)系と熱化学系は別物です。わずかに値が異なるため、規格や文書の記載をよく確認してからどちらを選ぶか判断してください。
- 変換結果は有効数字10桁で計算されます。
- 指数表記(
1.23e+10のような形式)の場合、カンマ表記は自動的に無効になります。
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