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你聽過「一公斤」電能嗎?若有一公斤電能,這一輩子都不用交電費

引言:為了更好地衡量電量的大小,人類在開始將電應用在工業、生活上時就提出了「千瓦時」的概念,直至今日這個概念依然適用。那麼是否也可以用質量單位來衡量電量呢?理論上是可以的,而且一公斤的電能超乎你的想像。

人類歷史上第一次工業革命拉開了蒸汽時代的帷幕,機械開始出現在人類的勞動生產中。到了第二次工業革命,機械已經被普遍應用在各種工業生產,這個時候電的產生為人類文明的發展增添了動力,從此電氣時代的帷幕也被拉開了。人類社會發展到了今天,電已經成為了一種至關重要的二次能源。一旦一些大城市短時間停電的話,將會造成大量的經濟損失,由此可見人類如今對電的依賴性是多麼高。

在日常生活中,我們用「度」來形容用電的多少,實際上還有一個更加標準的單位來形容用電量的大小,那就是千瓦時了。千瓦時和度只是不同的叫法,它們實際上都表示同樣單位的電量,也就是一度電等於一千瓦時。電是一種神奇的能量,它既處於無形之中又能夠為人類提供能量。那麼可以用質量的單位來衡量電量的大小嗎?比如說千克。相信很多朋友都會認為這是十分荒誕的,因為千克和千瓦時無法放在一起比較。

但如果真要探討這個問題的話,在理論上還真的能用質量的單位來衡量電量的大小,這就要涉及愛因斯坦的相對論了。說到相對論,可能很多朋友會表示理解不了,但愛因斯坦的質能方程相信很多人在中學時期學過。質能方程表明了物質的能量和質量可以通過一個等式聯繫起來,而起到橋樑作用的就是光速的平方,也就是c^2。

如果物質能夠實現在C^2下的這一條件,那麼就能夠將自身的質量轉化為能量,而目前科學家們已經在多種現象中發現了這個規律,例如核反應和正反物質的湮滅等等。不僅如此,這個過程也是可逆的,能量也能夠在一定的條件下轉化為質量。天文學上有理論認為,宇宙誕生之初什麼物質都沒有,只有無窮的能量。這些能量不斷通過轉化形成物質,於是才有了今天宇宙的局面。

所以如果真的要用質量單位來衡量電能的話,就要通過質能方程來計算了。假設現有1公斤電量,那麼換算成能量單位後電能是4.49*10^6焦。而一千瓦時的電量相當於3.6*10^6焦耳,那麼4.49*10^6焦的電能是一千瓦時的電量的125億倍,也就是說一公斤的電等同於125億度電。這是一個極其龐大的數值,很多人一生用電量都達不到,那麼1公斤的電能夠支持全世界維持多久呢?

在國際能源署發布的2018年全球用電總量的報告中提到了過去一年全人類消耗了大約22.9萬億度電,如果按照以上所提的方法進行換算的話,那麼人類每年消耗0.92噸的電量。如果再進一步計算的話,會得出一公斤電能可以讓全世界維持4.8個小時的結果。雖然如此,也有不少網友表示,如果自己擁有1公斤電能的話,一輩子都不用交電費了。

然而電能並不像其他的物質和能源那樣可以一直保存著,它時刻在產生和消耗,因此大量儲備電能是不現實的。

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