エネルギーの単位

エネルギーの単位（エネルギーのたんい、）には、様々なものがある。それは、エネルギーが多様な形態を取ることができ、それにより多数のエネルギーの定義法があるためである。
仕事による定義.
エネルギーは、等価の仕事により定義できる。国際単位系(SI)におけるエネルギーの単位であるジュール(J)は、「1ニュートン(N)の力がその力の方向に物体を1メートル(m)動かすときの仕事」と定義されており、力の単位と長さの単位から組み立てられている。SI基本単位からは以下のように組み立てられる。
仕事により定義された（力と長さの単位から組み立てられた）エネルギーの単位には、他に以下のものがある。
仕事率による定義.
仕事率は単位時間あたりの仕事なので、逆に仕事率に時間を掛ければ仕事が求められる。電力量の計量によく用いられるキロワット時(kW･hまたはkWh)は、「1時間(h)あたり1キロワット(kW)の仕事率の仕事」と定義される。
仕事率と時間の単位から組み立てられたエネルギーの単位には、以下のものがある。
熱量による定義.
熱量もエネルギーと等価である。熱量のSI単位は、仕事の単位と同じ「ジュール」または「ワット秒」である。計量法は非SI単位の「ワット時」の使用を認めている。
これ以外に、非SI単位として「カロリー」があり、かつては広く用いられたが、現在では、できるだけ使用せず、もし使用する場合にはジュール(J)の値を併記することになっている。国際単位系(SI)においては、カロリーはSI併用単位にも位置づけられていない。計量法においても、カロリーは栄養学の分野などの特殊の用途にのみ用いることができる単位（計量法#用途を限定する非SI単位）にすぎない。カロリーの由来は「1グラムの水の温度を1度上げるのに必要な熱量」であった。
日本の計量法における特殊の用途に用いる熱量の計量単位には、以下のものがあるが、それぞれ、使用の範囲が限定されている。
核物理学.
核物理学・素粒子物理学・高エネルギー物理学においては、エネルギーの単位として電子ボルト(eV)が使われる。電子ボルトは「電子が真空中で1ボルトの電位差を通過することによって得る運動エネルギーである。」と定義されており、その値は正確にである。電子ボルトは計量法上は非法定計量単位であり、取引・証明における使用は禁止されている。
原子単位系のハートリー(hatree)やリュードベリ(rydberg)も、計算においてよく用いられる。
分光学.
分光学では、エネルギーレベルが波数の単位である毎センチメートル(cm−1)で計測される。毎センチメートルは厳密にはエネルギーの単位ではないが、formula_2（"E"はエネルギー、"h"はプランク定数、νは光の周波数、"c"は光速度、λは波長）の関係式から波数とエネルギーは比例関係にあり、その比例係数はformula_3である。
燃料による定義.
特定の質量の燃料を燃焼させた時に得られるエネルギーを単位とする。以下のような単位がある。
100,000英熱量に等しいサーム（約 105.5 MJ）は、100立方フィートの天然ガスを燃焼させたときに得られるエネルギーにほぼ等しい。
爆発力による定義.
爆発、核爆発により放出されるエネルギーや、火球や隕石の衝突によるエネルギーの総量については、TNT換算がよく用いられる。
1グラムのトリニトロトルエン(TNT)は、爆発により980 - 1100カロリーのエネルギーを放出する。計算を簡単にするために、TNT換算グラムは正確に1000カロリーと定義されており、TNT換算トンは109カロリーとなる。上述のようにカロリーには複数の定義があるが、アメリカ国立標準技術研究所(NIST)では熱力学カロリー（1カロリー = 4.184ジュール）を使用して、TNT換算トンを正確にとしている。