焦耳是什麼?!

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我們吃的食物所含的能量足以發射一枚烏克蘭現在在使用的戰斧飛彈?!

焦耳(J)是什麼? 焦耳是國際上 功率、能量、熱量的單位,它就是一個單位,跟公斤是算重量的,公分是算長度/高度的一樣,只是它是算能量的,當然也包括聲音的能量。

我們可以想像我們吃的任何一種食物,例如三明治,我今天早上去7-11吃一個鮪魚三明治,它的熱量是283千卡,瑞士蓮的黑巧克力整片是310千卡,女性平均一天吃1600千卡,男性平均一天吃2400千卡。

1千卡(kcal)約等於4186.8焦耳(J)。

我吃了一個三明治 283*4186.8焦耳= 1,184,864.4 焦耳 ,我吃了一年的三明治的能量是1.18486MJ兆焦耳*360天=426.55MJ

我吃一整片的黑巧克力整片是319*4186.8焦耳= 1,297,908焦耳= 1.297908MJ,我吃了一年的黑巧克力的能量是360天= 467.2469MJ

1MJ (兆焦耳) = 10的6次方 J (焦耳)

1GJ (吉焦耳)= 10 的9次方 J(焦耳)

1 TJ (太焦耳) = 10的12次方 J (焦耳)

也等於如果我今天開特斯拉model 3全電車上班,依經濟部能源署114年11月公怖的電動小客車能源效率標示114年11月核發資料,model 3能效值為: 8.1(公里/度),一度電可以開8.1公里,我通勤來回40公里,需要4.938271605 度電力。

4.938271605*3.6MJ= 17.78 MJ

我每日開電車上下班需要的能量是 17.78 MJ,

1度電等於3600千焦耳KJ= 3.6百萬焦耳MJ。(1000W*3600S)

1度電= 1000 W 瓦

1度電等於3600千焦耳(kJ)或3.6百萬焦耳(MJ),因為1度電(1 kWh)= 1000瓦特(W)× 1小時(h) = 1000瓦特 × 3600秒 = 3,600,000焦耳(J)

功率(P)與焦耳(Q)和秒(t)之間的關係可以用以下公式表達:

功率單位是 W 瓦 = 焦耳單位是J / 秒單位是S

P=Q/t


如果以audi Q3 SB35油車為例,市區能效13.4 (公里/公升),車用汽油低位熱值為每公升7520千卡,我每日開油車上下班需要的能量是93.98 MJ兆焦耳

40公里/13.4能效= 2.985074627 公升
1千卡(kcal)約等於4186.8焦耳(J)。

2.985074627* 7520 千卡*4186.8J= 93,984,275.33 J = 93.98 MJ


所以 我吃一年360次三明治的能量是426.55MJ的能量足以支持我每日上下班汽油用汽車交通工具移動的能量98.98MJ或一天開電車上下班移動的能量17.78MJ。在這裡,也可以看出,為什麼需要推廣民眾使用全電車上下班,因為油車的能量大於電車的5倍以上。

測定能量的有很多種做法,核武條約使用的標準單位是「黃色炸藥當量噸數」。軍備管制單位定義一噸黃色炸藥等於百萬大卡食物熱量,很難想像吧,但物理學家愛用的能量單位是焦耳。剛剛有提到1千卡的食物能量= 4186.8焦耳 J。

黃色炸藥TNT的量來形容能量的方式稱為炸藥當量,每一公斤的 黃色炸藥 可以釋放 4.6 百萬焦耳的能量,1kg TNT= 4.6 MJ,發射一枚飛彈需要500公斤TNT當量*4.6MJ,發射飛彈只需要2300MJ 兆焦耳 的能量。您想像不到的如形成颱風的能量,原子彈爆炸的能量,太陽光照射的能量,都可以用焦耳的方式測定,以下是以黃色炸藥TNT當量的爆炸量等級資料:

500 公斤TNT當量:一枚戰斧飛彈

2300 頓TNT當量:1 公頃的土地平均一年內受到太陽光照射的能量

1 萬 5 千噸TNT當量:廣島原子彈

8.6 百萬噸TNT當量:熱帶氣旋(颱風)平均每一分鐘釋放的蒸發散熱能

26.3 百萬噸TNT當量:估計 2004 年印尼大地震的能量釋放

一位成年男士每日需所的能量為10.04832MJ兆焦耳 (2400千卡* 4186.8 J 除以1000000焦耳), 一位男士吃了230天的食物的能量(230*10MJ=2300MJ) 等同於發射一枚戰斧飛彈的能量。

了解相當的物理學可以讓我們更了解全球暖化背後的科學真相,地球所有的東西,無論看的見的,看不見的,都是由能量形成,當然包括這些燃油,你現在知道為什麼糧食、氣旋、地震、陽光、颱風、雨水等等都跟地球暖化相關,因為地球就是一個能量場,你我皆會受到影響。


能量守衡定律告訴我們,我們用了多餘的能量(比如 電能、熱能),其他生物的能量就會降低 (比如土壤、空氣、植物、動物、包括人類身上的能量也會降低。) 您了解後,是不是覺得應該為我們居住的地球也負起應有的責任,至少在節約能源方面,我們都可以做的到的。

黃色炸藥TNT當量的爆炸等級

黃色炸藥TNT當量的爆炸等級

瑞士蓮巧克力的熱量

瑞士蓮巧克力的熱量

AUDI Q3 SB 35 的能效

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TELSA MODLE 3 能效

TELSA MODLE 3 能效

三明治熱量

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林宛蓉
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