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法律研究能量的各种单位是什么？
能量单位
物体做功的能力称为能量。在电气工程中，最重要的能量形式是电能、机械能和热能。各种能量形式使用不同的测量单位。尽管电能、机械能和热能的单位是可以互换的。
各种形式能量的单位描述如下：
机械能
机械能定义为力和距离的乘积，即：
$$\mathrm{\mathrm{机械能\:=\:力（牛顿）\:\times \:距离（米）}}$$
因此，机械能的 SI 单位是牛顿米 (Nm) 或焦耳 (J)。
如果 1 牛顿的力使物体移动 1 米的距离，则该物体的机械能等于 1 牛顿米或 1 焦耳。
$$\mathrm{\mathrm{1 \:牛顿米\:=\:1 \:焦耳}}$$
电能
在电路中完成的总功称为电能。在数学上，电能等于电路两端的电压、流过电路的电流以及电流流过电路的时间的乘积，即：
$$\mathrm{\mathrm{电能\:=\:电压（伏特）\:\times \:电流（安培）\:\times \:时间（秒）}}$$
$$\mathrm{\Rightarrow \mathrm{电能\:=\:功率（瓦特）\:\times \:时间（秒）}}$$
其中，
$$\mathrm{\mathrm{功率（瓦特）\:=\:电压（伏特）\:\times\: 电流（安培）}}$$
因此，电能的 SI 单位是瓦特秒 (Ws) 或焦耳 (J)。
如果两点之间存在 1 伏特的电势差，并且 1 安培的电流在 1 秒内通过这两点，则这两点之间传递的电能等于 1 瓦特秒或 1 焦耳。
瓦特秒或焦耳是电能的非常小的单位。在实际应用中，用于测量电能的单位是瓦特小时 (Wh) 或千瓦时 (kWh)。
$$\mathrm{\mathrm{1\: 瓦特小时\:=\:1\: 瓦特\:\times \:1\: 小时\:=\:1\: 瓦特\:\times \:3600\: 秒\:=\:3600\: 瓦特秒}}$$
并且，
$$\mathrm{\mathrm{1\: 千瓦时\:=\:1 千瓦\times\: 1\: 小时\:=\:1000 \:瓦特\:\times\: 3600\: 秒\:=\:36\:\times \:10^{\mathrm{5}} \:瓦特秒}}$$
热能
产生温暖感觉的能量形式称为热能。热的 SI 单位是焦耳 (J)。热的其他单位有卡路里、英热单位 (B.Th.U.) 和摄氏热单位 (C.H.U.)，其定义如下：
卡路里 - 1 卡路里是使 1 克水升高 1 摄氏度所需的热量，即：
$$\mathrm{\mathrm{1\: 卡路里\:=\:1\: 克水\:\times 1^{\circ} 摄氏度}}$$
英热单位 (B.Th.U.) - 英热单位代表英国热量单位。它是使 1 磅水升高 1 华氏度所需的热量，即：
$$\mathrm{\mathrm{1\: 英热单位\:=\:1\: 磅\:\times\: 1^{\circ}华氏度}}$$
摄氏热单位 (C.H.U.) - 摄氏热单位代表摄氏热量单位。它是使 1 磅水升高 1 摄氏度所需的热量，即：
$$\mathrm{\mathrm{1\: 摄氏热单位\:=\:1\: 磅\:\times\: 1^{\circ}摄氏度}}$$
各种能量单位之间的关系
电能、机械能和热能单位之间的关系描述如下：
电能和机械能单位之间的关系：
$$\mathrm{\mathrm{1 \:千瓦时\:=\:1\: 千瓦\:\times\: 1\: 小时\:=\:1000 \:瓦特\:\times\:3600\: 秒}}$$
$$\mathrm{\therefore \mathrm{1\: 千瓦时\:=\:36\:\times\: 10^{5} \:焦耳}}$$
这表明电能也可以用焦耳表示。
机械能和热能单位之间的关系：
卡路里和焦耳之间的关系是：
$$\mathrm{\mathrm{1\: 卡路里\:=\:4.18 \:焦耳}}$$
摄氏热单位和焦耳之间的关系是：
$$\mathrm{\mathrm{1\: 摄氏热单位\:=\:1\: 磅\:\times\: 1^{\circ}摄氏度\:=\:453.6 克\:\times \:1^{\circ}摄氏度\:=\:453.6\: 卡路里}}$$
$$\mathrm{\Rightarrow \mathrm{1\: 摄氏热单位\:=\:453.6\:\times \:4.18 \:焦耳\:=\:1896\: 焦耳}}$$
$$\mathrm{\therefore \mathrm{1\: 摄氏热单位\:=\:1896\: 焦耳}}$$
英热单位和焦耳之间的关系是：
$$\mathrm{\mathrm{1\: 英热单位\:=\:1 \:磅\:\times\: 1^{\circ}华氏度\:=\:453.6 克\:\times\:\left(\frac{5}{9} \right )^{\circ}摄氏度\:=\:252\: 卡路里}}$$
$$\mathrm{\Rightarrow \mathrm{1 \:英热单位\:=\:252\:\times \:4.18 \:焦耳\:=\:1053\: 焦耳}}$$
$$\mathrm{\therefore \mathrm{1\: 英热单位\:=\:1053 \:焦耳}}$$
热能和电能单位之间的关系：
千瓦时和卡路里之间的关系是：
$$\mathrm{\because \mathrm{1 \:千瓦时\:=\:36\:\times\: 10^{5}\: 焦耳\: 和 \:1\: 卡路里\:=\:4.18\: 焦耳}}$$
$$\mathrm{\Rightarrow \mathrm{1\:千瓦时\:=\:\frac{36\:\times 10^{5}}{4.18}\:卡路里\:=\:860\:\times \:10^{3}\:卡路里}}$$
$$\mathrm{\therefore \mathrm{1\: 千瓦时\:=\:860\:\times \:10^{3}\: 卡路里}}$$
千瓦时和摄氏热单位之间的关系是：
$$\mathrm{\because \mathrm{1 \:千瓦时\:=\:36\:\times\: 10^{5}\: 焦耳\: 和 \:1\:摄氏热单位 \:=\:1896\: 焦耳}}$$
$$\mathrm{\Rightarrow \mathrm{1\:千瓦时\:=\:\frac{36\:\times 10^{5}}{1896}\:摄氏热单位\:=\:1898\: 摄氏热单位.}}$$
$$\mathrm{\therefore \mathrm{1\: 千瓦时\:=\:1898\: 摄氏热单位.}}$$
千瓦时和英热单位之间的关系是：
$$\mathrm{\because \mathrm{1 \:千瓦时\:=\:36\:\times\: 10^{5}\: 焦耳\: 和 \:1\:英热单位 \:=\:1053\: 焦耳}}$$
$$\mathrm{\Rightarrow \mathrm{1\:千瓦时\:=\:\frac{36\:\times 10^{5}}{1053}\:英热单位\:=\:3418\: 英热单位.}}$$
$$\mathrm{\therefore \mathrm{1\: 千瓦时\:=\:3418 \:英热单位.}}$$
因此，以上讨论表明电能、机械能和热能单位是可互换的。
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