- 2025-12-19 22:40:10
我发布过一个在线单位换算工具, 主要用于换算量化计算和分子模拟中的一些常见单位, 特别是能量. 要在不同单位之间换算, 必然会涉及换算因子, 这些因子大多来源于一些基本的物理化学常数, 比如光速, 原子质量单位, 基本电荷等. CODATA一直在进行这些基本理化常数的评估与更新工作, 发布的数值算是权威来源. 简单而言, CODATA会收集新的实验测量数据, 评估其好坏, 对基本常数的影响, 并对涉及到的常数进行调整, 每隔4年发布新的常数值及其误差. 调整是综合考虑所有常数的, 这样才能保证整个系统的误差最小, 因为各个常数之间存在着非常多的约束关系.
最初开发在线单位换算工具时, 换算因子所用的基本常数来源于CODATA-2018. 根据CODATA的计划, 会在2022年发布这些基本常数的新版本. 然而2019年疫情开始了, CODATA的工作受到影响, 新数值的发布一直延期, 直到最近才发布了CODATA-2022.
考虑到有人会用到我的在线单位换算工具, 所以我就将换算因子更新到了CODATA-2022. 如果大家在使用时遇到任何问题/错误, 烦请留言告知.
CODATA-2022
目前的国际单位制中, 一些基本常数已定义为精确值
| 物理量 | 符号 | 精确值 | 单位 |
|---|---|---|---|
| 真空光速/速度自然单位 | c | 299792458 | m/s |
| 基元电荷/电荷原子单位 | e | 1.602176634E-19 | C |
| 普朗克常数 | h | 6.62607015E-34 | Js |
| 阿伏加德罗常数/每摩尔数目 | Na | 6.02214076E23 | 1/mol |
| 玻尔兹曼常数 | kb | 1.380649E-23 | J/K |
| 标准压力 | Po | 100000 | Pa |
| 标准大气压 | atm | 101325 | Pa |
| 标准重力加速度 | g | 9.80665 | kg/s2 |
| Cs-133 超精细跃迁频率 | 9192631770 | Hz | |
| 发光效能 | 683 | lm/W | |
| 常用化学常数 | |||
| 标准温度 | To | 298.15 | K |
| 0摄氏度 | T0 | 273.15 | K |
| 卡焦互换 | cal2J | 4.184 | |
| 焦卡互换 | J2cal | 1/cal2J | |
| 纳米 | nm | 1E-9 | m |
| 埃 | Å, A, Ang | 1E-10 | m |
| 德拜 | debye | 1E-21/c | Cm |
| 物理量 | 符号 | 表达式 | 精确值 | 单位 | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 摩尔气体常数 | R | Na*kb | 8.314462618... | J/mol-K | ||
| 理想气体摩尔体积 (273.15 K, 100 kPa) |
(R*T0)/Po | 22.71095464... e-3 | m³/mol | |||
| 理想气体摩尔体积 (273.15 K, 101.325 kPa) |
(R*T0)/atm | 22.41396954... e-3 | m³/mol | |||
| 洛施米特常数 (273.15 K, 100 kPa) |
Po/(kb*T0) | 2.651645804... e25 | 1/m³ | |||
| 洛施米特常数 (273.15 K, 101.325 kPa) |
atm/(kb*T0) | 2.686780111... e25 | 1/m³ | |||
| 法拉第常数 | F | e*Na | 96485.33212... | C/mol | ||
| 摩尔普朗克常数 | Na*h | 3.990312712... e-10 | J/mol-Hz | |||
| 普朗克常数, 单位eV/Hz | h/e | 4.135667696... e-15 | eV/Hz | |||
| 约化普朗克常数 作用量原子单位 作用量自然单位 |
ℏ hbar | h/(2*pi) | 1.054571817... e-34 | Js | ||
| 约化普朗克常数, 单位eVs | hbar/e | 6.582119569... e-16 | eV s | |||
| ℏc, 单位MeV fm | hbar*c/e/1E6/1E-15 | 197.3269804... | MeV fm | |||
| 黑体第一辐射常数 | 2*pi*h*c2 | 3.741771852... e-16 | W m² | |||
| 黑体第一辐射常数(辐射出射度) | 2*h*c2 | 1.191042972... e-16 | W m²/sr | |||
| 黑体第二辐射常数 | h*c/kb | 1.438776877... e-2 | m K | |||
| 斯特藩-玻尔兹曼常数 | pi2 *kb4 /(60*hbar3 *c2) | 5.670374419... e-8 | W/m²-K⁴ | |||
| 维恩频率位移常数 | h*c/(kb*(3+W0(-3*exp(-3)))) | 5.878925757... e10 | Hz/K | |||
| 维恩波长位移常数 | h*c/(kb*(5+W0(-5*exp(-5)))) | 2.897771955... e-3 | m K | |||
| 基元电荷与约化普朗克常数比值 | e/ℏ | e/hbar | 1.519267447... e15 | A/J | ||
| 约瑟夫森常数 | 2*e/h | 483597.8484... e9 | Hz/V | |||
| 约瑟夫森常数约定值 | 483597.9 e9 | Hz/V | ||||
| 磁通量量子 | h/(2*e) | 2.067833848... e-15 | Wb | |||
| 冯·克利青常数 | h/e2 | 25812.80745... | ohm | |||
| 冯·克利青常数 约定值 | 25812.807 | ohm | ||||
| 电导量子 | 2*e2/h | 7.748091729... e-5 | S | |||
| 电导量子倒数 | h/(2*e2) | 12906.40372... | ohm | |||
| 电导量子 ampere-90 约定值 | 1.00000008887... | A | ||||
| 电导量子 coulomb-90约定值 | 1.00000008887... | C | ||||
| 电导量子 farad-90 约定值 | 0.99999998220... | F | ||||
| 电导量子 henry-90 约定值 | 1.00000001779... | H | ||||
| 电导量子 ohm-90 约定值 | 1.00000001779... | ohm | ||||
| 电导量子 volt-90 约定值 | 1.00000010666... | V | ||||
| 电导量子 watt-90 约定值 | 1.00000019553... | W | ||||
| 换算因子 | 表达式 | 精确值 | |
|---|---|---|---|
| eV2Hz | e/h | 2.417989242e14 | |
| eV2invm | e/(h*c) | 8.065543937e5 | |
| eV2J | e | 1.602176634e-19 | |
| eV2K | e/kb | 1.160451812e4 | |
| eV2kg | e/c2 | 1.782661921e-36 | |
| Hz2eV | h/e | 4.135667696e-15 | |
| Hz2invm | 1/c | 3.335640951e-9 | |
| Hz2J | h | 6.62607015e-34 | |
| Hz2K | h/kb | 4.799243073e-11 | |
| Hz2kg | h/c2 | 7.372497323e-51 | |
| invm2eV | h*c/e | 1.239841984e-6 | |
| invm2Hz | c | 299792458 | |
| invm2J | h*c | 1.986445857e-25 | |
| invm2K | h*c/kb | 1.438776877e-2 | |
| invm2kg | h/c | 2.210219094e-42 | |
| J2eV | 1/e | 6.241509074e18 | |
| J2Hz | 1/h | 1.509190179e33 | |
| J2invm | 1/(h*c) | 5.034116567e24 | |
| J2K | 1/kb | 7.242970516e22 | |
| J2kg | 1/c2 | 1.112650056e-17 | |
| K2eV | kb/e | 8.617333262e-5 | |
| K2Hz | kb/h | 2.083661912e10 | |
| K2invm | kb/(h*c) | 69.50348004 | |
| K2J | kb | 1.380649e-23 | |
| K2kg | kb/c² | 1.536179187e-40 | |
| kg2eV | c2/e | 5.609588603e35 | |
| kg2Hz | c2/h | 1.356392489e50 | |
| kg2invm | c/h | 4.524438335e41 | |
| kg2J | c2 | 8.987551787e16 | |
| kg2K | c2/kb | 6.509657260e39 | |
单位换算
目前支持的物理量有: 长度 质量 时间 能量 力 压强 浓度 密度 VDW参数. 这些都是我在工作中常用到的. 默认是能量, 因为这是最常用的.
输入框中可以输入任何合法的表达式, 工具会求值表达式, 显示结果, 并换算为其他输入框对应的单位. 因此, 这个工具也可以作为简单的计算器使用.
