# 単位換算ツール 出典記録

```yaml
topic_id: unit-converter
category: calculation
title: 単位換算ツール
document_status: verified
publication_allowed: true
checked_date: 2026-07-26
direct_formula_source_confirmed: true
related_issue: 21

scope:
  included:
    - 長さ・面積・体積・質量・力・圧力・トルク・速度・回転速度・体積流量・温度・仕事率の、比例関係（一次式）またはオフセット付き一次式（温度）で表せる単位換算
  excluded:
    - 質量流量↔体積流量など、密度が必要な条件付き換算
    - 標準状態ガス流量（Nm3/h、Sm3/h等）
    - 動粘度↔粘度の相互変換
    - 密度・質量流量・エネルギー・加速度・熱量（第2段階候補）
    - 電源周波数Hzと回転数rpmの換算（極数・すべりに依存するため対象外）
```

## 出典1（一次資料・国際単位系）：BIPM SI Brochure（第9版）

- 資料名：The International System of Units (SI Brochure), 9th edition
- 発行元：国際度量衡局（BIPM）
- URL：https://www.bipm.org/en/publications/si-brochure/
- 確認日：2026-07-26（Issue #21での事前調査時に確認）
- 一次資料か二次資料か：一次資料（国際単位系を定める公式資料）
- 本ページで使用した範囲：SI基本単位・組立単位の定義、単位記号の表記規則（大文字・小文字の区別、単位記号にピリオドを付けない等）の一般原則の根拠として使用

## 出典2（一次資料・変換係数）：NIST Guide for the Use of the SI

- 資料名：NIST Guide for the Use of the SI, Appendix B: Conversion Factors
- 発行元：米国国立標準技術研究所（NIST）
- URL：
  - https://www.nist.gov/pml/owm/metric-si/unit-conversion
  - https://www.nist.gov/pml/special-publication-811/nist-guide-si-appendix-b-conversion-factors
  - https://www.nist.gov/pml/special-publication-811/nist-guide-si-appendix-b-conversion-factors/nist-guide-si-appendix-b8
- 確認日：2026-07-26（Issue #21での事前調査時に確認）
- 一次資料か二次資料か：一次資料（NIST公式の単位換算ガイド）
- 直接確認できた内容：次元解析（factor-label method）による単位換算の手法、非SI単位からSI単位への公式換算表、換算係数には正確な値（exact）と丸め値（approximate）があること
- 本ページで使用した範囲：本ツールの換算係数の算出方法（下記）の根拠として使用

## 本ツールで使用した定義上正確な値（exact defining constants）

以下は国際的に定義上正確な値であり、これらの積・商から本ツールの換算係数を算出した。すべて`exact: true`として`data/units.json`に記録している。

```text
1 in（インチ）    = 0.0254 m（正確・定義値）
1 ft（フィート）  = 0.3048 m（正確・定義値。0.0254 m × 12）
1 lb（ポンド、常用ポンド） = 0.45359237 kg（正確・定義値）
g_n（標準重力加速度）      = 9.80665 m/s²（正確・定義値）
0 °C = 273.15 K（正確・定義値）
```

これらの定義値から算出した本ツールの主な換算係数（算出式・値は本Issue #25 MP-UNIT-CONVERTER-MVP-001の作業時にPythonで独立検算済み）：

```text
1 in²  = 0.0254² m²           = 0.00064516 m²
1 ft²  = 0.3048² m²           = 0.09290304 m²
1 in³  = 0.0254³ m³           = 0.000016387064 m³
1 kgf  = 1 kg × g_n           = 9.80665 N
1 lbf  = 0.45359237 kg × g_n  = 4.4482216152605 N
1 kgf/cm² = 9.80665 N ÷ (0.01 m)² = 98066.5 Pa
1 psi (lbf/in²) = 4.4482216152605 N ÷ 0.00064516 m² = 6894.757293168361 Pa
1 kgf·m  = 9.80665 N·m
1 kgf·cm = 9.80665 N·m × 0.01 = 0.0980665 N·m
1 lbf·ft = 4.4482216152605 N × 0.3048 m = 1.3558179483314004 N·m
1 PS（仏馬力・JIS馬力） = 75 kgf·m/s = 75 × 9.80665 W = 735.49875 W
1 hp（機械馬力）        = 550 ft·lbf/s = 550 × 1.3558179483314004 W = 745.6998715822702 W
1 rpm    = 2π/60 rad/s（定義上正確な数学的関係）
1 deg/s  = π/180 rad/s（定義上正確な数学的関係）
```

体積流量・速度の換算係数（1/60、1/3600、1/3.6等）は単位定義（分・時間・キロの関係）そのものであり、すべて定義上正確な有理数として算出した。

## 温度換算式の根拠

°C・Kの関係（0 °C = 273.15 K）はSI併用単位としての定義値。°Fは次の定義式に基づく。

```text
°F → K: K = (°F + 459.67) × 5/9
```

本ツールの内部データモデル（`base = value × scale + offset`）に合わせ、次のように変形して`data/units.json`へ格納した。

```text
scale(°F)  = 5/9  = 0.5555555555555556
offset(°F) = 459.67 × 5/9 = 255.37222222222223
```

検算：32 °F → (32 × 0.5555555555555556) + 255.37222222222223 = 273.15 K（氷点、正しい）。
212 °F → (212 × 0.5555555555555556) + 255.37222222222223 = 373.15 K（沸点、正しい）。

## 本ツールで扱わなかった内容・出典未確認の範囲

- ISO 80000-1:2022の規格本文（有料規格であり、Issue #21時点で公開概要のみ確認。本ツールの実装は上記BIPM・NISTの公開資料のみを直接根拠とした）
- 電気馬力（electrical horsepower、746 W定義）：MVPでは仏馬力（PS）・機械馬力（hp）の2種類のみ実装し、電気馬力は未実装（本ツールのページ内に明記）
- US湾岸ガロン・英ガロン、CFM、加速度、エネルギー、密度、質量流量、粘度：Issue #21の第2段階候補であり、本MVPでは未実装