能量單位換算

能量單位換算工具可以將一個能量單位快速轉換為另一個單位。支援13種常見能量單位之間的互相轉換，包括國際單位制（焦耳、千焦、兆焦、吉焦）、電能單位（瓦時、千瓦時）、熱量單位（卡路里、千卡/大卡）、英制單位（英熱單位BTU、英尺磅）以及科學單位（電子伏特、爾格）。無論是電費計算、食品熱量換算，還是物理學習，都可以使用這個工具快速得到精確結果。所有計算在瀏覽器本地完成，無需上傳資料，保護隱私安全。

焦耳（J）是能量、功和熱的 SI 導出單位，自 2019 年 SI 重新定義以來定義為 kg·m^2·s^-2，其中秒以銫-133 超精細躍遷（9,192,631,770 Hz）為基準，公斤則由普朗克常數 h = 6.626 070 15 × 10^-34 J·s 固定。換算器中的所有其他單位都表示為焦耳的固定標量倍數，因此轉換是單次浮點乘法 factor[from] / factor[to] 套用於輸入值，其中每個 factor 儲存該單位的焦耳等效值。 核心常數為：1 cal_th = 4.184 J（精確值，熱化學卡路里）；1 cal_IT = 4.1868 J（ISO 31-4 使用的國際表卡路里）；1 kcal = 1000 cal（食品標籤大卡）；1 Wh = 3600 J，因為 W·s = J 且 1 h = 3600 s；1 kWh = 3,600,000 J = 3.6 MJ；1 BTU_IT = 1055.056 J（1 therm = 100,000 BTU 約 105.5 MJ）；1 ft·lbf = 1.355 817 948 331 4004 J（使用 g_n = 9.806 65 m/s^2）；1 erg = 10^-7 J（CGS）；1 eV = 1.602 176 634 × 10^-19 J（精確值，依 2019 年 SI 固定的基本電荷值）；1 toe（噸油當量）= 41.868 GJ（IEA 慣例）。功率是能量的時間導數（1 W = 1 J/s），因此一顆 100 W 燈泡運作 1 小時消耗 100 W × 3600 s = 360,000 J = 0.1 kWh——混淆瓦特（速率）和瓦時（總能量）是此領域最常見的單位混亂錯誤。 數值精度受 IEEE 754 雙精度限制（約 15-17 位有效十進位數字，機器精度 2^-52 約 2.22 × 10^-16）。在差異極大的值之間轉換（1 eV 到 1 GJ 跨越 28 個數量級）時，轉換因子本身是精確的，但輸入尾數會損失精度；對於極端數量級，鏈式運算 a × (f1 / f2) 優於 (a × f1) / f2，因為中間值 a × f1 在輸入接近可表示極限（約 1.8 × 10^308 / 約 5 × 10^-324）時可能上溢為 Infinity 或下溢為 0。

• 焦耳定義：1 J = 1 kg·m^2·s^-2；自 2019 年起 SI 基礎固定 h = 6.626 070 15 × 10^-34 J·s（精確值）。
• 卡路里歧義：熱化學卡路里 cal_th = 4.184 J（精確值）；IT 卡路里 cal_IT = 4.1868 J；食品標籤大卡（大寫 C）= 1 kcal = 4184 J——混淆它們會使結果偏移 0.07%。
• 電學：1 Wh = 3600 J，1 kWh = 3.6 MJ；瓦特測量速率（J/s），瓦時測量總能量，因此 60 W 燈泡使用 10 小時 = 0.6 kWh ≠ 60 W。
• 英制/HVAC：1 BTU_IT = 1055.056 J，1 therm = 100,000 BTU 約 105.506 MJ 約 29.3 kWh；1 ft·lbf = 1.355 817 948 331 4 J，標準重力 g_n = 9.806 65 m/s^2。
• 物理學：1 eV = 1.602 176 634 × 10^-19 J（精確值，CODATA 2019 固定）；1 erg = 10^-7 J；1 toe = 41.868 GJ（IEA）。
• IEEE 754 雙精度提供約 15-17 位有效十進位數字；跨越 28 個數量級（eV ↔ GJ）的值會四捨五入到可表示的尾數寬度，應僅顯示約 6-9 位有效數字以避免虛假精度。
• 鏈式轉換使用 value × (f_from / f_to) 而非 (value × f_from) / f_to，以避免中間值上溢為 Infinity（高於約 1.8 × 10^308）或下溢為 0（低於約 5 × 10^-324）。