クイズ問題: 「1ニュートンの力で1メートル動かしたときの仕事」を1とする単位は何でしょう?
答え: 1ジュール

関連するWikipedia記事の抜粋:
title: 星島沙也加
text: 1エルグは、1ダイン(dyn)の力がその力の方向に物体を1センチメートル(cm)動かすときの仕事と定義されている(g·cm/s)。この定義において、ダインをニュートン(N, 1N = 10dyn)に、センチメートルをメートル(m, 1m = 10cm)に置き換えると、SIにおける仕事・エネルギーの単位であるジュール(J)になる。よって、1 J = 10 erg, 1 erg = 10 J となる。
title: エネルギーの単位
text: 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。
title: ジュール
text: 1 秒間に 1 ジュールの仕事が行われるときの仕事率が 1 ワット (W) であり、ワット W はジュール J と秒 s から定義される。
title: エネルギーの単位
text: 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)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。
title: 仕事率
text: 国際単位系(SI)における仕事率の単位はワット(W) である。1ワットは、1秒当たり1ジュール(J)の仕事率(J/s(ジュール毎秒))と定義されている。逆にワットに時間の単位をかけたものはエネルギーの単位となる。なお、キロワット時(kWh)は主に電力会社の電気使用量の単位として用いられる、エネルギーの単位であり、1 kWh = 3.6 MJ である。
title: 重量キログラム
text: 重量キログラムメートル(じゅうりょうキログラムメートル、記号:kgf·m)は、MKS重力単位系におけるエネルギー・仕事の単位である。1重量キログラムの力が力の方向に物体を1メートル動かすときの仕事およびそれに相当するエネルギーと定義される。その定義から、1 kgf·m = 9.80665 Jとなる。
title: メートル毎秒毎秒
text: SIの力の単位であるニュートン (N) は「キログラム・メートル毎秒毎秒」と書き表すことができる。すなわち、1ニュートンは質量1キログラムの物体に1メートル毎秒毎秒の加速度を与える力ということである。加速度は速度の変化率のことであるので、これは運動の第2法則の最も単純な形ということになる。
title: パウンダル
text: 度量衡に力学の単位を導入するとき、ニュートンの運動方程式F = maにおける力と質量のどちらかの比例係数を取り除かなければならない。パウンダルは、力の単位の値を調整して比例係数を取り除いたものである。1ポンド(重量ポンド)の「力」は1ポンド(質量ポンド)の「質量」を7001321740489999999♠32.174049 ft/s(標準重力加速度g=7000980665000000000♠9.80665 m/s)の加速度で加速させる。ここで、加速度が1 ft/sになるように力の単位の値を小さく調整したのがパウンダルである。よって、パウンダルの値は重量ポンドの⁄g(約⁄32)である。
title: CGS単位系
text: 力学にのみ関わる単位(長さ、質量、力、エネルギー、圧力など)ではCGS単位系とSIの違いは単純で、特定の変換係数を乗除するだけで変換できる。変換係数は 100 cm = 1 m および 1000 g = 1 kg であることに由来する10の累乗数である。例えば、CGS単位系の力の単位は 1 g⋅cm/s と定義されるダインであるため、SIの力の単位であるニュートン (1 kg⋅m/s) は100,000ダインに等しい。
title: 牧野明成
text: 重力単位系では質量ではなく重量(力)を基本単位とするため、質量は組立単位となる。SIのような絶対単位系で力の単位が質量と加速度の単位から組み立てられるの逆で、重力単位系では、質量の単位は力と加速度の単位から組み立てられる。すなわち、1スラグは1 lbf(重量ポンド)の力によって 1 ft/s(フィート毎秒毎秒)の加速度が生じる質量、と定義される。単位記号で書くと、slug = lbf·s/ft となる。
title: ニック・マクローリー
text: 1ステーヌは、1トン(t)の質量に1メートル毎秒毎秒(m/s)の加速度を与える力と定義される。国際単位系の単位では1000ニュートン(N)となる。
title: アンペア
text: アンペアをクーロン(アンペア秒)やアンペア時と混同してはならない。アンペアは電流の単位であり、クーロン(アンペア秒)やアンペア時は電荷(電気量)の単位である。国際単位系においては、定電流・瞬時電流・平均電流はアンペアで表されるのに対して、ある体積内に蓄えられた電荷や、一定時間内にある面を通過した電荷の量はクーロンで表される。クーロンとアンペア(クーロン毎秒)の関係は、ジュールとワット(ジュール毎秒)、メートルとメートル毎秒の関係と同様である。
title: 電力量
text: 電力量は仕事の一種なので、仕事の単位(つまりエネルギーの単位)で表される。国際単位系 (SI) ではジュール (J) である。ところが、電力の単位(仕事率の単位)として「W(ワット)」がよく用いられるために、電力量の単位としてのジュールは、「ワット秒 (W s)」と呼ばれることが多い(1 Jと1 W sは等価である)。より実用的にはワット時 (W h) やキロワット時 (kW h) が用いられることが多い。
title: ニュートン (単位)
text: 1ニュートンは、1キログラムの質量をもつ物体に1メートル毎秒毎秒 (m/s) の加速度を生じさせる力と定義される。運動の第2法則はF = maとし、Fが力、mが質量、aが加速度である。単位で表すと以下のようになる:
title: 重力単位系
text: 19世紀のフランスでは、ポンスレ (poncelet, 記号: pq) という仕事率の単位が使用されていた。1 ポンスレは、1 キンタル (= 100 kg) の質量のものを 1 メートル毎秒の速度で垂直に持ち上げる仕事率と定義される。仏馬力 (PS) は、その 3/4 である。
title: パウンダル
text: 1パウンダルは、「質量1ポンド(lb)の物体に1フィート毎秒毎秒(ft/s2)の加速度を生じさせる力」と定義されている。すなわち、国際単位系(SI)における力の単位であるニュートン、またはCGS単位系におけるダインの定義をヤード・ポンド法に置き換えたものである。
title: ジュール
text: 1 ジュールは、1 ボルト (V) の電圧の中で 1 クーロン (C) の電荷を動かすのに必要な仕事とも定義できる。
title: ボルトアンペア
text: によって求められるため、電力の単位であるワットと電圧の単位ボルトと電流の単位アンペアの積であるボルトアンペアは同じものである。
title: グローイング・アップ (映画)
text: ダインと同様の定義でグラムをキログラム (kg)、センチメートルをメートル (m) に置き換えると、国際単位系の力の単位ニュートンの定義となる。1 N = 1 kg·m/s = (1000 g)(100 cm)/s = 10 g·cm/s = 10 dyn で、同様に、1dyn = 10 N である。
title: ネクトカリス
text: ワット時は、仕事率・電力の単位であるワット (W) と、時間の単位である時 (h) から組み立てた単位である。すなわち1ワット時とは、1ワットの仕事率で1時間続けたときの仕事、あるいは1ワットの電力を1時間消費もしくは発電したときの電力量ということになる。計量法の定義では、ジュール (J)又はワット秒 (Ws)の3600倍である。したがって、1キロワット時は1000 × 3600秒×1ジュール、すなわち3.6メガジュール (MJ)(又はメガワット秒 (MWs))となる。
title: 馬力
text: 仏馬力は、メートル法(重力単位系)に基づいて、英馬力の値に近づけながらも可能な限り簡素な数値によって定義したものである。メートル法がフランス発祥であることから仏馬力と呼ばれる。その定義は、「1秒間につき75重量キログラム (kgf) の力で1メートル動かすときの仕事率」(75 kgf·m/s) となる。ワットで表すと、1仏馬力は 735.498 75 ワットである。ただし、日本の計量法では、1仏馬力= (正確に)735.5 ワットである(計量単位令第11条第2項)。
title: メトリックスラグ
text: に基づき力と加速度から作られる組立単位となる。つまり、1メトリックスラグは、1 kgf(キログラム重)の力を受けると 1 m/s の加速度を得る質量と定義される。
title: 冷凍能力
text: 物体を冷却する能力を定量的に求めるためには、「単位時間当たりの、物体から奪う熱の量」を求めればよい。SIでは、ジュール毎秒(J/s)すなわちワット(W)を用いることになるが、冷凍能力は慣習的にキロカロリー毎時(kcal/h)を用いることが多い。1 kcalは、正確に4184 Jであるから、1 kcal/ h = 4184/3600 J/s ≒ 1.162 W である。
title: グローイング・アップ (映画)
text: 1ダインは、質量1グラム (g) の物体に働くとき、その方向に1センチメートル毎秒毎秒(cm/s)の加速度を与える力と定義されている。また、1 dyn の力のもとで 1 cm 動かすエネルギーがエルグ (erg) である。
title: 松平定逵
text: ニュートンメートルは、ジュール(エネルギー、仕事のSI単位)と次元的に等しい。しかし、エネルギーや仕事をニュートンメートルで表すと混乱を招くため(力のモーメントはエネルギーではない)、ニュートンメートルは力のモーメントの単位としてのみ使用すべきである。
title: 圧力測定
text: 圧力の国際単位系の単位はパスカル (pascal、Pa) である。1パスカルとは1平方メートルに1ニュートンの力がかかることを意味し、1 Pa = 1 N・m または 1 kg・m・sである。パスカルが圧力の単位とされたのは1971年である。何を圧力0とするかは単位の後に括弧書きで記される。例えば絶対圧とする場合には 101 kPa (abs) のように書く。
title: ジュール
text: 電力量の単位として、1 キロワット (= 1000 J/s) の電力を 1 時間 (= 3600 s) 消費したときの電力量である 1 キロワット時 (= 1 kJ/s × 3600 s = 3.6 MJ) がよく用いられる。
title: 一貫性 (単位系)
text: 一貫性のある単位系であるSIでは、仕事率の単位は「1秒につき1ジュール」と定義されるワットである。一貫性のない米国慣用単位(ヤード・ポンド法)では、仕事率の単位は「1秒につき550フィート重量ポンド」と定義される馬力であり、550という比例係数が入っている。同様にガロンは、立方ヤードほかいずれの長さの単位の立方とも一致せず、何らかの数係数を伴う。
title: 電流
text: 国際単位系 (SI) において、電流の大きさを表す単位はアンペアであり、単位記号は A である。また、1アンペアの電流で1秒間に運ばれる電荷が1クーロンとなる。SI において電荷の単位を電流と時間の単位によって構成しているのは、電荷より電流の測定の方が容易なためである。電流は電流計を使って測定する。数式中で電流量を表すときは I で表現する。電気工学などで電流はiを用いるため 複素数単位をjで表現する。
title: 電荷
text: 単位時間当たりにある場所(もしくは面)を通過する電荷量のことを電流という。電流のSI単位はアンペア[A]である。これはSI基本単位である。電流の定義より明らかに、電荷は電流を時間で積分したものである。したがって、電荷のSI組み立て単位はアンペア・秒[A s]である。この単位をクーロン[C]という。すなわち、1[C]=1[A s]である。
title: 重力加速度
text: 単位には加速度と同じくメートル毎秒毎秒 (記号: m/s)が用いられる。ただし、質量あたりにかかる力 (g = F/m)という解釈からニュートン毎キログラム (記号: N/kg)の方がより適当だとの主張もある。どちらの単位を用いても数値は同じである。重力加速度は、重力を意味する英語: gravity の頭文字を取って g で表される。万有引力定数の G と区別するため、通常は小文字で書かれる。
title: バール (単位)
text: 元々のバールの定義は、10 ダイン(記号: dyn)(1メガダイン)の力が 1平方センチメートル(cm)の面積に作用する時の圧力であった。これは 1 atm(1気圧)にできるだけ近い値として定められたものである。正確には 1 atm = 1.013 25 bar = 1013.25 mbar = 1013.25 hPa である。約 1.3 % の差があるが、気圧計の測定精度を考えると実用上はほぼ同じとみなせる。
title: オンス
text: 質量の単位であるキログラムに対する重量(力)の単位である重量キログラム(キログラム重)が単に「キログラム」とも呼ばれるのと同様、質量の単位のオンスに対する重量オンス(ounce-force, 記号:ozf)も単に「オンス」と呼ばれることがある。1重量オンスは、標準重力加速度下において質量1常用オンスの物体に働く重力と定義される。1重量オンスは約278.0ミリニュートンである。
title: 重量キログラム
text: 重量キログラムメートル毎秒(じゅうりょうキログラムメートルまいびょう、記号:kgf·m/s)は、MKS重力単位系における仕事率・工率の単位である。1秒に1重量キログラムメートルの仕事率と定義される。
title: 一貫性 (単位系)
text: CGS単位系には、エネルギーの単位が2つあった。静力学に基づいた仕事の単位エルグ(記号: erg)と、物体の温度上昇に基づいた熱の単位カロリー(記号: cal)である。力学量の単位を基本単位としているため、エルグのみがCGS単位系において一貫性のある組立単位である(erg = g cm/s)。
title: 循環定義
text: 初期のキログラムの定義でこのような循環定義が発生した。キログラムは当初、1リットルの水の標準気圧および最も密度の高くなる気温(約4°C)での質量と定義されていた。圧力の単位は平方メートル当たりのニュートン ([Pa] = [N]/[m]) であり、ニュートンは1キログラムの質量を毎秒毎秒1メートル加速する力 ([N] = [kg]・[m]/[s]) である。水の容積は気圧に依存するため、キログラムの定義には自分自身の定義が使われていることになる。混乱を解決するため、キログラムは後にセーヴルにある金属製のキログラム原器で定義されるようになった。
title: プログレスM-23M
text: 1バリは、1ダイン (dyn) の力が 1平方センチメートル (cm) の面積に作用する時の圧力と定義されている。10バリが1バールとなる。
title: ニュートン (単位)
text: 重量が重力によって2つの物体の間に働く力と定義されているので、ニュートンはまた重量の単位でもある。地球表面において質量1キログラムの物体の重量は約9.81ニュートンである(場所によって10分の数パーセント異なる)。この値が1重量キログラム (kgf) である。
title: TNT換算
text: カロリーには複数の定義があるが、通常は、1カロリー = 4.184 J(ジュール)(熱力学カロリー)であり、1TNT換算トン = 4.184×10 Jとなる。米国のNISTでもこの数値を採用している。
title: ボルト (単位)
text: 1ボルトの電圧をかけたときに1アンペアの電流が流れる電気抵抗が1オーム (Ω) である。 オームはボルトとアンペアから定義される (Ω = V / A)。原音に即し、ヴォルトと表記することもある。
title: パウンダル
text: 力にパウンダル、質量にポンドを使用する単位系は、ポンドを力の単位(重量ポンド)として使用する別の単位系と対比される。その単位系では、質量の単位に(標準重力加速度gに由来する)約32の比例係数を含む。1重量ポンドの力は1ポンドの質量を約32フィート毎秒毎秒の加速度で加速させるが、ここで質量の単位を大きく調整すれば、加速度を1 ft/sにすることができる。こうしてできた質量の単位がスラグである。1スラグは約32ポンドである。スラグと重量ポンドの単位系を用いると、上記の例は以下のように書き表される。
title: ネクトカリス
text: キロワット時(キロワットじ)は、エネルギー・仕事・熱量・電力量の単位(物理単位)であるワット時(単位記号: W・h)の1000倍である。「k」は1000を表すSI接頭辞であるから、キロワット時の単位記号は、kW・hである。
title: トルク
text: トルクは、力と距離の積(ベクトル積)で表される量(モーメント)である。力の単位はN(ニュートン)だが、トルクの単位はN・m(ニュートンメートル)である。トルクは主に工学の分野、特にエンジン・電動機・発電機・タービンなどの機械・機械工学などの分野で用いられることが多い。
title: プログレスM-23M
text: 上記の定義において、ダインをニュートン (N, 1N = 10dyn) に、平方センチメートルを平方メートル (m, 1m = 10cm) に置き換えると、国際単位系 (SI) の圧力の単位であるパスカル (Pa) になる。よって、1Pa = 10Ba, 1Ba = 0.1Pa となる。
title: ワット
text: である。 例えば、1キロワット (kW) の装置が1時間 (3,600秒) に消費するエネルギーは1キロワット時 (kWh) となり、それは3.6メガジュール (MJ) に等しい。1メガワット日 (MWd) は86.4ギガジュール (GJ) となる。これらの単位は電力関係で電力消費量(電力量)の単位として用いられる。 また、1 W = 1,000 mWである。 国際単位系における表記規則に従い、記号の表記としては、大文字の「W」を用いる。小文字の「w」を用いるのは誤りである。
title: 重量ポンド
text: 英国工学単位系(EE)では、質量の単位に質量ポンド、力(重量)の単位に重量ポンドを用いる。地球上においては、1質量ポンドに働く重力は1重量ポンドにほぼ等しいので都合が良い。ただし、他の単位系のように、力の単位が質量の単位に加速度の単位を掛けた物と等しくない。つまり、ニュートンの運動の第2法則 F = m·a を書き表すのに、1以外の比例定数が必要になる。その値は、標準重力加速度 gc = 32.174049 lbm·ft/lbf·s である。
title: 重力単位系
text: ヤード・ポンド法(欧州ではヤード・ポンド法でなくフート・ポンド法とは呼んでいる)の重力単位系において、力の単位(重量ポンド)から組立てた質量の単位をスラグ (slug) という。1 スラグは 1 重量ポンドの力によって 1 フィート毎秒毎秒の加速度が生じる質量 (lbf·s/ft) と定義される。1 スラグは約 32.17405 ポンドである。
title: 重量キログラム
text: 重量キログラム毎平方センチメートル(じゅうりょうキログラムまいへいほうセンチメートル、記号:kgf/cm)は、cgs重力単位系における圧力・応力の単位である。1平方センチメートルの面積につき1重量キログラムの力が作用する圧力・応力と定義される。その定義から、1 kgf/cm = 98.0665 kPa = 980.665 hPaとなる。
title: 万有引力定数
text: となる。このときの比例係数 G が万有引力定数である。SI (MKS単位系)に基づいて、質量 m1、m2 にキログラム (kg)、長さ r にメートル (m)、力 Fg にニュートン (N; kg m s に等しい)を用いれば単位は N m kg、万有引力定数 G の単位は m kg s となる。
title: キログラム
text: いわゆる「1キログラムの重量(重さ)」は、1kgの質量をもつ物体に重力が働くことによって生じる力であり、これを表すには重量キログラム(kgf, kgw, キログラム重)という、質量のキログラムとは異なる単位がある。定義された重量キログラムは地球表面(の特定の場所)において1キログラムの質量を持つ物体に働く約9.806 65ニュートン(力のSI単位)の重力である。980.665 cm/s(この値が定義されたときはCGS単位系が主として使われていた)という重力加速度の値は、グラム重を定義するために第3回国際度量衡総会(CGPM)で定められた協定値であるということに注意する必要がある。重力加速度は緯度や高度、場所によって微妙に異なるため、この値が定められるまではグラム重という単位は値が不明確な単位であった。
title: オームの法則
text: 電流の単位にアンペア(記号:〔A〕)を、電位差の単位にボルト(記号:〔V〕)を用いたときの電気抵抗の単位はオーム(記号:〔Ω〕)が用いられる。また、コンダクタンスの単位はジーメンス(記号:〔S〕)が用いられる。
title: ジーメンス
text: コンダクタンスは電気抵抗の逆数であり、ジーメンスは電気抵抗の単位オーム (Ω) の逆数として定義される。日本の計量単位令では「1アンペアの直流の電流が流れる導体の二点間の直流の電圧が1ボルトであるときのその二点間の電気のコンダクタンス」と定義している。
title: 重量キログラム
text: 重量キログラム毎平方メートル(じゅうりょうキログラムまいへいほうメートル、記号:kgf/m〈kilogram/square metre〉)は、MKS重力単位系における圧力・応力の単位である。1平方メートルの面積につき1重量キログラムの力が作用する圧力・応力と定義される。その定義から、1 kgf/m = 9.80665 Paとなる。
title: 重力単位系
text: 力に長さをかけるとエネルギーとなる。重力単位系のエネルギーの単位に固有の名称がつけられていないが、英語圏では、キロポンド(重量キログラム)にメートルをかけた単位 (kp·m) が、中点を入れずに kpm と書かれることがある。
title: ユリウス・ロベルト・フォン・マイヤー
text: 1立方メートルの空気(0°C、圧力10334kg/立方メートル)の定積比熱は0.2172(kcal)、定圧比熱は0.3064(kcal)である。1°Cの温度上昇で体積が1/273増加する時になされる仕事は、比熱の差に等しい。 これにより、力学的仕事(10334×1/273=37.85kg・m)は、熱の量、比熱の差(0.3064-0.2172=0.0892)に等しくなる。 よって1kcalに対する仕事当量xは、比例式0.0892:1=37.85:x から、x=424.4kg・m(1kcalの当量値)である。
title: 熱
text: 熱量の国際単位系における計量単位(すなわちSI組立単位)は ジュール(記号はJ)であるが、かつては カロリー(記号はcal)も使われていた。アメリカでは今でもカロリーや英熱量が使われている。単位時間当たりのエネルギー(熱)の移動量の単位はワット (W = J/s) である。
title: フィート重量ポンド
text: 1 ft·lbfは、質量1ポンドの物体が1g下で受ける力(つまり1重量ポンド)と、距離1フィートの積で定義される。より厳密に言えば、1重量ポンドの力と、それと同じ方向である距離1フィートの内積である。「1重量ポンドの力が力の方向に物体を1フィート動かすときの仕事」とも言い換えられる。SI単位に換算すると、0.3048 m/ft * 0.453 592 37 kg/lb * 9.80665 m/s/s = 7000135581794833140♠1.3558179483314004 ジュールである。英国ではこの17桁の数値が公式の換算値である。
title: 弾性率
text: ひずみは無次元であるので、弾性率は応力と同じ次元を持ち、SIにおける単位はパスカル(記号: Pa)、ニュートン毎平方メートル(記号: N/m)が用いられる。また、弾性率の逆数を弾性コンプライアンス定数や単に弾性コンプライアンスという。単位は1/Pa、m/N。
title: ジュール
text: 日本の計量法は、仕事・熱量・電力量の単位として、ジュールとともにワット秒(ジュールと等しい)、ワット時 (= 3600 J) の使用を認めている。
title: 松平定逵
text: ニュートンメートル(newton metre、記号:N m, N·m)は、国際単位系 (SI) における力のモーメント(トルク)の単位である。
title: ネクトカリス
text: キロワット時は、電気エネルギー(電力量)の単位としてよく用いられる。電力の単位としてワット (W)を用いることから、ジュール (J)で表すよりも理解しやすい。時 (h)がSI併用単位であるため、キロワット時もSI併用単位ということになる。SIの「1物理量1単位」という理念からすれば、エネルギーの単位にはジュール(またはワット秒)を用いるべきとの考え方もある。日本の計量法では仕事、電力量の単位としてジュール(ワット秒)と共にワット時の使用を認めている。
title: パスカル (単位)
text: 1気圧程度の圧力ならば、キロパスカル (kPa) が使用されている。日本では1999年10月以降、パスカルへの移行が行われた。工学的には今まで使われていた 1 kgf/cm = 98.0665 kPa で換算しているが、自動車のタイヤの空気圧など一般向けには、1 kgf/cm = 100 kPa で換算している場合が多い。ソビエト連邦で1933年から1955年まで使用されていたメートル・トン・秒単位系における圧力の単位ピエーズは、1キロパスカルに等しい。
title: ワット
text: ワットという名称は、蒸気機関の発展に大いに貢献したスコットランド人のジェームズ・ワット (James Watt) にちなんで名づけられた。1889年の英国学術協会第2回総会で採用された。 ワットは固有の名称を持つ単位の一つで、1ワットは毎秒1ジュールに等しいエネルギーを生じさせる仕事率と定義され、SI組み立て単位で表すとジュール毎秒 (J/s)である。すなわち、1秒あたりに変換・使用・消費されているエネルギー(仕事)を表す。ジュールがLMTの次元なので、ワットはLMTの次元となる。SI基本単位のみによって表すと、ジュールはm·kg·sなので、ワットはm·kg·sになる。 他の仕事率の単位との換算は、以下のようになる。
title: 加賀友禅
text: アンペア時(アンペアアワー、ampere-hour, Ah, A·h)は、電荷の単位である。安定した1アンペア(A)の電流を1時間流すことで移動する電荷の量と定義され、3600クーロン(C)に等しい 。
title: 重力単位系
text: 力を面積で除すると圧力となる。重量キログラム毎平方センチメートル (kgf/cm) には工学気圧 (at) という単位名称がある。
title: 電流
text: 物質に電流が流れると、物質の電気抵抗によって熱(ジュール熱)が発生する。オームの法則が成り立つ場合、単位時間にジュール熱として消費されるエネルギーは電流の2乗と抵抗値に比例する。
title: 水の性質
text: 1 cal(カロリー)の元々の定義は、1 gの水を1 °C(1 Kの温度差)上げるのに必要な熱量であった。しかし、現在では、カロリーはJ(ジュール)によって直接に定義されている。日本の計量法体系では、1 cal = (正確に)4.184 Jである。
title: エネルギーの単位
text: 熱量もエネルギーと等価である。熱量の単位「カロリー」は「1グラムの水の温度を1度上げるのに必要な熱量」と定義される。
title: ジュール
text: ジュールと形式的には同じ単位を力のモーメント(これはエネルギーではない)にも用いることができるが、仕事やエネルギーの単位として「ニュートンメートル」を使用すると混乱を招くおそれがあるため注意が必要である。
title: ボルト毎メートル
text: 日本の計量単位令では、上記のような定義ではなく、「毎メートル真空中において1クーロン(C)の電気量を有する無限に小さい静止している帯電体に働く力が1ニュートン(N)である電界の強さ」(N/C)と定義されている。J=N·mよりN=J/m、V=J/CよりC=J/Vであるので、N/C=V/mとなる。
title: 電力
text: 専門用語では、「電力」とは単位時間に電流がする仕事(量)のことである。単位はW (ワット) であり、電圧Vの電源から電流Iが流れているとき、電力はV・Iという式で表せる。つまり電力は、電圧と電流の積である(物理学概念の分類体系で言うと、仕事率 (power) に分類されるわけである)。なお、一般用語(非専門用語)では、「電力」が、電気の形で伝えられるエネルギーを指していることも多い。なお専門用語ではこのエネルギーに関しては「電力量」と呼び分けて区別している。
title: アメリカ合衆国のメートル法化
text: エネルギーはしばしば、SIのジュールではなく、ワット時、英熱量(BTU)、サーム、カロリーで測定される。住宅用・商業用の電気エネルギーの使用料は、ほとんどのメートル法の国と同様に、キロワット時(kWh)で計量され請求される。燃料価格は、ほとんどの場合、ガロン、バレル、千立方フィート、トン(ショートまたはロング)などの慣用単位当たりのドルで提示される。 暖房・冷房・燃焼は、BTU毎時や冷凍トンで測定されることが多く、発電所の効率はしばしばBTU毎キロワット時単位の「熱効率」(heat rate)によって測定される。 エンジン・電気モーター・発電所の蒸気タービンの定格出力は、しばしば馬力で測定される。発電所の出力は、一般的にはメガワットで表される。
title: ファラド
text: 1ファラドは、「1クーロン(C)の電気量を充電したときに1ボルト(V)の直流の電圧を生ずる2導体間の静電容量」(計量単位令による)と定義される。言い換えると、「1ファラドは1ボルトの電位差により1クーロンの電荷を充電できる静電容量」となる。
title: 中原師員
text: ジュール毎モル (ジュールまいモル、J·mol) は、物質量あたりのエネルギーを表わすSI組立単位である。エネルギーはジュールで測り、物質量はモルで測る。例えば、ギブズ自由エネルギー(英語版)などはジュール毎モル単位で測られる。
title: 熱の仕事当量
text: またこの数値は、摂氏15度における単位のカロリー(cal)とジュール(J)の変換における係数として用いられる。すなわち、
title: 比エネルギー
text: 3.6で割ることで、MJ/kgの単位をkWh/kgの単位に変換することができる。熱力学の法則が示すように、抽出される利用可能エネルギーは、常に貯蔵エネルギーよりも小さくなる。
title: 機関 (機械)
text: 上式において、rはてこの長さ、Fはそれにかかる力、r×Fはベクトルのクロス積である。トルクは典型的にはニュートンメートル(N·m、SI単位)あるいはフィート重量ポンド(ft·lb、ヤードポンド法)の単位で測られる。
title: パウンダル
text: 力や質量の単位を変えずに、加速度の単位を変えるアプローチもある。この場合、質量ポンドや重量ポンドという単位はそのまま使用し、「1重量ポンドの力は1ポンドの質量を標準重力加速度gで加速させる」とする。この単位系では、上記の例は以下のように書き表される。
title: 機関 (機械)
text: 典型的には、回転軸を駆動する機関の中で、熱機関は馬力(hp)で出力が表わされるのに対して、電気機関ではワット(W、仕事に対する数学記号と混同しない)で表わされる。
title: ファラド
text: ここで、Fはファラド、Aはアンペア、Vはボルト、Cはクーロン、Jはジュール、mはメートル、Nはニュートン、sは秒、Wはワット、kgはキログラム、Ωはオーム、Hはヘンリーである。
title: 熱の仕事当量
text: ジェームズ・プレスコット・ジュールは、1843年にはじめて熱の仕事当量を実験により測定した。 その測定は、おもりによる重力で電磁石のコイルを回転させ、その結果として発生する誘導電流の発熱を調べるというものであった。 この実験により、ジュールは「1ポンドの水の温度を華氏目盛りで1度だけ上昇させることのできる熱量は、838ポンド[のおもり]を鉛直に1フィートの高さまで持ち上げることのできる機械的力に等しいし、それだけの力に転換されうるだろう」との結論を得た。この数値は、J=4.50[J/cal]に相当する(以下、単位はすべて現在の[J/cal]に換算して記載する)。
title: 比エネルギー
text: 比エネルギーは、含まれるエネルギーの量を食物の質量や体積で割った値であり、cal/g、kcal/g、J/g、kJ/g、cal/mL、kcal/mL、J/mL、kJ/mL等の単位で表される。食物のエネルギーは、通常カロリーの単位で表されるので、食物の比エネルギーは、「カロリー密度」とも呼ばれる。
title: 蒸発熱
text: 物質の気化に必要なエネルギーは物質の量に比例する。そのためデータ集などでは、物質 1 キログラム当たりの値または物質 1 モル当たりの値が気化熱として記載されている。単位はそれぞれ kJ/kg (キロジュール毎キログラム)および kJ/mol (キロジュール毎モル)である。例えば 25 °C における水の蒸発熱は 2442 kJ/kg であり 44.0 kJ/mol である。熱量の単位としてカロリーを用いるなら、25 °C における水の蒸発熱は 584 kcal/kg であり 10.5 kcal/mol である。
title: 英熱量
text: 英熱量毎時(Btu/h)は仕事率・工率の単位である。1時間に1英熱量の仕事率を示す。
title: マズルエネルギー
text: マズルエネルギーには質量、弾速の二要素が関係しているが、弾速は二乗される。そのためマズルエネルギーの決定には、弾速が大きな比重を占める。速度をそのままに質量が倍増すれば、エネルギーは倍となるが、質量をそのままに速度が倍となれば、マズルエネルギーは4倍となる。国際単位系で、質量の単位がキログラムで、弾速の単位がメートル毎秒であれば、上の式のEk はジュールとなる。
title: エネルギーの単位
text: 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10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7009418400000000000♠4.184×10 ジュールとしている。
title: フィート重量ポンド
text: フィート重量ポンド(フィートじゅうりょうポンド、英: foot pound-force)はヤード・ポンド法における仕事(エネルギー)の単位である。記号はft·lbf。
title: 列車抵抗
text: 列車抵抗は、実際の車両において働く力をニュートン単位で測定することもあるが、多くの場合は列車重量1 トンあたりの力 (N/t) で表す。以下ではこの列車重量1トンあたりの列車抵抗を説明している。
title: 熱の仕事当量
text: 熱力学における熱の仕事当量とは、1calの熱量に相当する仕事の量である。
title: コンデンサ
text: で表される。つまり、容量1ファラドのコンデンサに10ボルトの電圧がかかっている場合、電力量は50ジュール(ワット秒)となる。したがって、この場合における定格出力50ワットの電気製品が1秒間動作することになる。(これは理論値であり、実際には電圧を安定させるための回路などが必要となるため、その分電力量が減ることとなる。
title: MKSA単位系
text: しかし、力学のCGS単位系と電磁気の実用単位系を統合しようとすると問題が起こった。これらを統合すると、合計で5つ(CGS・V・Ω)の基本単位を持つ「5元」単位系となる。しかし、4元単位系であらゆる電磁気の単位を組み立てられることから考えれば、5元単位系は冗長であり破綻は避けられない。1893年のシカゴでの国際電気会議では、新しい実用単位として電力のワット (W) と熱量のジュール (J) が、W = VA = 10 abW、J = VAs = 10 abJ と定義された。しかし、電力と熱量とはすなわち仕事率と仕事であり、abW と abJ とは erg/s と erg のことにほかならない(したがって、abW・abJ という表現は実際にはされない)。つまり、W = 10 erg/s、J = 10 erg となる。このように、同じ次元に対し2つの単位ができてしまった。
title: ボルトアンペア
text: 有効電力をP、無効電力をQとしたときそれぞれワットとバールという単位を用いる。なお、位相差をθとする。
title: 重量キログラム
text: 物体の質量とそれにかかる重力が同じ値になり感覚的に捉えやすいため、以前の日本では中学校までの理科教育でキログラム重が用いられていたが、国際単位系 (SI) を導入するため、現在の日本の中学教育では質量約100グラムの物体にはたらく重力を1ニュートンと定義して教えている。
title: TNT換算
text: このため計算に便利なよう、1TNT換算グラムは1000カロリーと定義されている。つまり、1TNT換算トンなら10(10億)カロリーである。
title: 電池
text: 1クーロンとは、1秒間に1Aの電流が流れた時の電荷を指すため、96,500クーロンは1時間が3600秒にあたることから、これで割ると 26.8Aになる。電池内での化学反応は電気分解の逆であるが、電荷量は正負が反転する他は同様の計算が用いられ、このように活物質の種類と量に応じて容量の限界値が定まる。また、化学反応は常に理想的な状態下で全ての反応が行われるとは限らず、実際は反応せずに残る物質もあるなど計算上の能力と差異が生じる。電池の容量は、1時間で放電し使い切ってしまう場合を想定した電流量で表示されることが一般的であり、「Ah」や「mAh」という単位が用いられる。720mAhと表記されている電池なら、720mAの電流を1時間、360mAを2時間程度持続することが期待できる。
title: 京都府立嵯峨野高等学校
text: 1ピエーズは、面積1平方メートル(m)あたり1ステーヌ (sn = 1000 N) の力が作用する圧力と定義される。国際単位系の単位では1000パスカル(Pa)となる。
title: 馬力
text: 馬力という単位は、ジェームズ・ワットが蒸気機関の能力を示すのに、標準的な荷役馬1頭のする仕事を基準としたことに始まる。これが英馬力の起源で、数値的には「1秒間につき550重量ポンド (lbf) の重量を1フィート (ft) 動かすときの仕事率」(550 lbf·ft/s) となる。
title: 静電容量
text: 静電容量は単位電圧あたりの蓄えられた電荷として与えられる。量記号は C 、単位はファラド [F] を用いる。ある物体に 1 ボルトの電圧を与えたとき、1 クーロンの電荷を蓄えたならば、その物体の静電容量は 1 ファラドである。
title: ジェームズ・プレスコット・ジュール
text: また、この実験装置でジュールは、仕事量がどれだけの割合で熱に変わるのかを示す数値、すなわち熱の仕事当量も測定した。13回の測定を行い、587から1040までの値を得たので、平均してJ=838ft-lbとした。これは現在の単位に換算するとJ=4.50[J]に相当する。
title: ボルトアンペア
text: 電力をあらわす単位としては、交流、直流共にワット (W) である。直流において電力Pは