Bảng đổi đơn vị năng lượng
Mỗi đơn vị cùng giá trị của nó theo jun và giá trị tương đương ở hai đơn vị hay được đổi sang nhất.
| Đơn vị | Jun | Theo kJ | Theo kWh |
|---|---|---|---|
| 1 kcal | 4.184 | 4,184 | 0,0011622 |
| 1 kJ | 1.000 | 1 | 0,00027778 |
| 1 Wh | 3.600 | 3,6 | 0,001 |
| 1 kWh | 3.600.000 | 3.600 | 1 |
| 1 BTU | 1.055,0559 | 1,0550559 | 0,00029307 |
| 1 therm | 105.480.400 | 105.480,4 | 29,300111 |
- Calo dùng ở đây là calo nhiệt hóa học, đúng 4,184 J. Calo theo Bảng Quốc tế là 4,1868 J — chênh 0,07%. Nhiệt hóa học mới là giá trị nằm sau việc ghi nhãn thực phẩm: Quy định (EU) 1169/2011 quy đổi với 1 kcal = 4,184 kJ.
- BTU cũng có nhiều định nghĩa. Công cụ này dùng BTU theo Bảng Quốc tế (1.055,05585262 J); BTU nhiệt hóa học nhỏ hơn khoảng 0,05%. Với các con số sưởi thông thường, chênh lệch đó thấp hơn nhiều so với độ chính xác của chính dữ liệu đầu vào. Đây cũng là lý do một therm ở đây bằng 99.976 BTU chứ không phải tròn 100.000: therm Mỹ được định nghĩa là 100.000 BTU ở 59 °F (1.054,804 J), một BTU nhỏ hơn chút ít so với BTU Bảng Quốc tế.
- Năng lượng không phải công suất. Kilowatt là một tốc độ; kilowatt giờ là năng lượng được cấp ở tốc độ đó trong một giờ. Đổi giữa hai thứ cần có khoảng thời gian, và đó chính là việc mà công cụ tính kWh trên trang này làm.
Những đơn vị năng lượng thường gặp
Năng lượng là khả năng sinh công, và đơn vị SI của nó là jun (J): một newton tác dụng trên quãng đường một mét. Ở thang bậc con người, jun rất nhỏ, nên thực tế dùng những đơn vị lớn hơn: kilojun (1.000 J) trên nhãn thực phẩm châu Âu, watt giờ (3.600 J, một watt duy trì trong một giờ) và kilowatt giờ (3,6 triệu J) mà công tơ điện đếm.
Calo gây nhầm lẫn nhiều hơn bất kỳ đơn vị nào khác ở đây, vì hai đại lượng khác nhau cùng mang một tên. Calo nhiệt hóa học bằng đúng 4,184 J. Còn Calo trên nhãn dinh dưỡng, viết hoa chữ C hoặc ghi là kcal, lớn gấp một nghìn lần: 4.184 J. Vì thế một bữa phụ 100 kcal mang 418,4 kJ, và đó là lý do hai con số nằm cạnh nhau trên bao bì châu Âu.
Đơn vị nhiệt Anh là đơn vị nhiệt quen dùng ở Mỹ và trong ngành điều hòa không khí trên toàn thế giới; BTU theo Bảng Quốc tế dùng ở đây bằng 1.055,05585262 J. Một therm là 100.000 BTU, đơn vị dùng để tính tiền khí đốt, và tương đương khoảng 29,3 kWh. Foot-pound là đơn vị công cơ học thông dụng, còn electronvolt — đúng 1,602176634 × 10⁻¹⁹ J kể từ lần định nghĩa lại SI năm 2019 — là đơn vị tự nhiên của vật lý nguyên tử và hạt.
Cách dùng công cụ đổi năng lượng
- Nhập giá trị năng lượng bạn muốn đổi.
- Chọn đơn vị của nó: kilocalo cho nhãn thực phẩm, kWh cho điện, therm hoặc BTU cho khí đốt và sưởi.
- Đọc giá trị tương đương ở tất cả các đơn vị khác cùng lúc.
- Với nhãn thực phẩm hãy dùng kcal chứ không phải cal: Calo in trên bao bì là một kilocalo, lớn gấp một nghìn lần calo trong khoa học.
Các hệ số đằng sau công cụ đổi năng lượng
Giá trị được đổi sang jun bằng hệ số của đơn vị nó đang dùng, rồi chia cho hệ số của từng đơn vị đích. Mọi hệ số dưới đây đều là định nghĩa chính xác, trừ therm vốn chính xác theo luật ở Mỹ.
Ví dụ: 100 kcal = 100 × 4.184 = 418.400 J = 418,4 kJ. Sang kilowatt giờ: 418.400 ÷ 3.600.000 = 0,11622222 kWh. Sang BTU: 418.400 ÷ 1.055,05585262 = 396,56668 BTU.
Kết quả hiển thị tám chữ số có nghĩa thay vì một số chữ số thập phân cố định, vì những đơn vị này trải trên 27 bậc độ lớn: một electronvolt là 0,00000000000000000016 J, và bất kỳ cách làm tròn cố định nào cũng sẽ hiển thị nó thành số không.
Những lỗi thường gặp
- Lẫn lộn calo với Calo thực phẩm. Nhãn ghi 250 Calo nghĩa là 250 kcal, tức 250.000 calo khoa học hay 1.046 kJ.
- Coi kW và kWh là cùng một đại lượng. Một lò sưởi 2 kW chạy 3 giờ tiêu thụ 6 kWh; công suất chưa từng thay đổi.
- Trộn lẫn các định nghĩa BTU trong công việc đòi độ chính xác. BTU Bảng Quốc tế và BTU nhiệt hóa học chênh nhau khoảng 0,05%.
- Cho rằng therm là một đơn vị hệ mét. Nó là 100.000 BTU, một đơn vị tính tiền khí đốt của Mỹ, tương đương khoảng 29,3 kWh.
Câu hỏi thường gặp
1 kcal bằng bao nhiêu kJ?
Đúng 4,184 kJ. Theo định nghĩa nhiệt hóa học, một kilocalo bằng 4.184 jun, và đó là giá trị mà quy định ghi nhãn thực phẩm của châu Âu sử dụng, nên một khẩu phần 100 kcal là 418,4 kJ. Vì vậy bao bì châu Âu in cả hai con số.
Calo và calo có phải là một không?
Không, và chênh nhau tới 1.000 lần. Calo viết thường là 4,184 J. Còn Calo trên nhãn dinh dưỡng — đôi khi viết hoa chữ C, thường hơn là ghi kcal — là một kilocalo: 4.184 J. Năng lượng thực phẩm luôn được ghi theo đơn vị lớn hơn trong hai đơn vị này.
Một kWh có bao nhiêu BTU?
3.412,1416 BTU. Một kilowatt giờ là 3.600.000 J và một BTU Bảng Quốc tế là 1.055,05585262 J, nên 3.600.000 ÷ 1.055,05585262 = 3.412,1416. Con số làm tròn 3.412 mới là con số thường được dẫn trong ngành điều hòa.
Một therm khí đốt bằng bao nhiêu kWh?
29,300111 kWh. Một therm Mỹ là 100.000 BTU, tức 105.480.400 J, còn một kilowatt giờ là 3.600.000 J. Chính phép đổi này cho phép so sánh hóa đơn khí đốt tính bằng therm với hóa đơn điện tính bằng kWh.
Electronvolt là gì?
Là năng lượng một electron nhận được khi vượt qua hiệu điện thế một volt: đúng 1,602176634 × 10⁻¹⁹ J kể từ khi lần định nghĩa lại SI năm 2019 ấn định điện tích nguyên tố. Đây là đơn vị tự nhiên của vật lý nguyên tử, hạt nhân và hạt, nơi dùng jun sẽ phải kéo theo mười chín số không ở đầu.
Tài liệu tham khảo
- NIST Special Publication 811 (Thompson & Taylor). Guide for the Use of the International System of Units (SI), 2008 — Appendix B energy conversion factors, including the thermochemical calorie and International Table BTU.
- Bureau International des Poids et Mesures (BIPM). The International System of Units (SI Brochure), 9th edition, 2019 — the joule, and the exact value of the electronvolt following the 2019 redefinition.
- Regulation (EU) No 1169/2011 on the provision of food information to consumers, Annex XIV — energy conversion factors used for nutrition declarations.