キロワット時をジュールに換算

1ワットは1秒あたり1ジュールです。1キロワットは1秒あたり1,000ジュールなので、1時間(3,600秒)使うと 1,000 × 3,600 = 3,600,000 J になります。この換算係数は厳密な値で、電気料金の明細にある1 kWhと物理の教科書にある3.6メガジュールは、まったく同じ量のエネルギーです。

キロワット時が定着したのは、電気の使い方に合っているからです。たとえば2 kWの電気ケトルを3分間使うと0.1 kWh(360 kJ)で、10 WのLED電球を100時間つけっぱなしにすると1 kWhになります。一方、食品から燃料、バッテリーまで、種類の大きく異なるものを比べるときはジュールのほうが便利です。

電気料金は1 kWhあたりで計算されます。アメリカの一般家庭の年間使用量はおよそ10,000 kWhで、これは360億ジュール、つまり36 GJです。アメリカのガス料金ではサームがよく使われ、1サームは100,000 BTU(約105.5 MJ、29.3 kWh)です。どちらもジュールにそろえれば、ガスヒーターと電気ヒーターを同じ条件で比べられます。

約15 Whのスマートフォンのバッテリーは54 kJを蓄え、60 kWhの電気自動車のバッテリーパックは216 MJで、約4,000倍です。EPAはMPGeの評価で、アメリカの1ガロンのガソリンを33.7 kWh(121 MJ)として扱っています。食べ物に置き換えると、1 kWhは約860 kcalで、しっかりした食事1回分に相当します。ケトル1回分の0.1 kWhは約86 kcalです。

大きなエネルギーの値は接頭辞を使うと扱いやすくなります。1 MJは100万ジュール、1 GJは10億ジュール、1 TJは1兆ジュールです。1 MWhは3.6 GJ、1 GWhは3.6 TJにあたります。食品のエネルギーはkcalからkJへの変換で換算できます。単位変換ツールでも、カロリーとキロジュールを直接換算できます。