四、能量的测量与计算能量可以用什么方法被监测到呢?由于能量被定义为物体所做的功,因此不太容易用仪器准确地测量出能量数据值能量只能在同一个系统内,从一种状态转换为另一状态时可以被测量出来,因此能量是在一种相对稳定的转换条件下才能被测量到如汽油在汽车里作用时,可以根据车体的各项指标性能和公里速度来进行监测,接下来我们就来聊聊关于生命的能量有多少种?以下内容大家不妨参考一二希望能帮到您!

生命的能量有多少种(伟大的生命能量)

生命的能量有多少种

四、能量的测量与计算

能量可以用什么方法被监测到呢?由于能量被定义为物体所做的功,因此不太容易用仪器准确地测量出能量数据值。能量只能在同一个系统内,从一种状态转换为另一状态时可以被测量出来,因此能量是在一种相对稳定的转换条件下才能被测量到。如汽油在汽车里作用时,可以根据车体的各项指标性能和公里速度来进行监测。

测量能量的条件,通常都是用科学原理常用到的条件,比如质量、距离、辐射、温度、时间、电荷和电流。一般测量热能使用的技术是热量测定,如利用温度计测量其温度,或利用热力学技术,计算测量辐射强度或者热度。也可以运用振动频率统计的方式进行测量,如中医把脉诊断和西医用听诊器的诊断方式,就是对人体振动频率的一种监测方式,再结合测量体温既可以初步了解人体的能量基本状况。

那么该如何计算物质所含的能量呢?假如计算一个质量为10kg的固体的能量,就需要根据自己的研究对象而选择计算方法。在研究热力学时,只计算它内能的方法,就是将它从绝对零度加热到它现有温度所加入功的总和。在研究原子物理时,只计算它原子能的方法,就是从原子能为零的状态下对其做功,使它达到所需状态时加入功的总和。在研究物理化学时,只计算他的化学能,就是在合成这个固体时,对它的原料加入功的总和。在研究经典力学时,只计算它的动能,就是将它从静止状态下加速到现有速度所加入功的总和。

同时也可以用相反的方法,来定义这个固体所含的能量,计算该固体的内能的方法是,将它冷却到绝对零度,所释放出来功的总和。计算该固体的原子能的方法是将它所含的原子能全部释放出来功的总和。

虽然能量和功率在日常生活中的使用上基本为同一范畴,但科学家和工程师却会将这两者明确地区分开来对待。在科学的定义上,功率和能量并非完全相同,功率是指能量转换时的速率,或者可说是功在执行时的速率。因此让水坝上的水通过涡轮发电机时,会将水的位能转换成动能,最后再转换成电能。在这个过程中,每一个单位时间所产生的电能,便称之为电功率。这样就会看到,相同的能量在更短的时间内通过,会造成更大的功率。所以这两者是有区别的。

能量都有哪些计算方式和单位表达呢?

能量在物理中的符号一般是E,其国际单位是焦耳J,量

纲为:ML2 T-2 。 常用单位为焦耳、千瓦时kWh、kcal、电

子伏(特)赫兹 兆赫兹等。

1J=0.2388cal=(2.7778×10-7)kWh,还用千焦耳和兆焦耳。

焦耳、千焦耳和兆焦耳的换算公式为:1兆焦=1000千焦耳,1千焦耳=1000焦耳。在原子物理和粒子物理中还常使用电子伏:1 eV = 1.60217653×10-19J共振波频率使用单位:赫兹 兆赫兹。

在较早的专业书中人体生物能量用卡路里、千卡和兆卡表示。能量换算公式为;1卡路里=4.184焦耳,1千卡=4.184千焦耳,1兆卡=4.184兆焦耳。水、无机盐、维生素不能为人体提供能量;主要由蛋白质、脂质、糖类(碳水化物)为人体提供能量。1g(脂肪)=9kcal;1g(蛋白质)=4kcal 1g(糖类)=4kcal; 4kcal/g解释为1g糖提供4kcal的能量;脂肪:2500kcal 除以9kcal /g=277.78g;蛋白质:2500kcal 除以4kcal /g=625g;糖类(碳水化合物):2500kcal 除以4kcal /g=625g。

人体每日摄入的能量不足,机体会运用自己储备的能量,甚至消耗自身的组织来转换能量,以此来满足生命活动的需求。人体如果长期处于饥饿状态,在一定时期内机体会出现基础代谢降低、体力活动减少和体重下降等形式,来减少对能量的消耗需求,这样就会使机体产生一个新的适应身体状态的摄入模式。此时,能量代谢由负平衡达到新的低水平上的平衡。这样的结果容易引起儿童生长发育停滞,成人的体型消瘦和工作能力下降的现象。

摄入过剩的能量,人体会将其以脂肪组织的形式贮存起来。这些脂肪在体内形成异常堆积后,就会导致肥胖和机体不必要的负担,并可成为导致心脑血管疾病、某些癌症、糖尿病等退行性疾病的危险因素。

人体正常每天至少需要摄取1500kcal的热量,每天所需的热量与体重身体活动程度有关, 如果一个60公斤标准体重的人在休息状态时, 一天需1500-1600kcal,如果是中等活动量,一天需1800-2000kcal。

人体还有一个很奇妙的现象,当我们食物的摄取热量不足时,人体本身会制造热量,此种内生性热量主要来自肝醣分解及脂肪分解,肝醣分解后,就会产生葡萄糖,一天最多可达 720kcal,而脂肪分解产生脂肪酸及甘油,甘油可以转变成葡萄糖供细胞利用,而脂肪酸可以转变成酮体(Ketone),供细胞和神经组织利用。因此,当一个人如果皮下脂肪很多,脂肪组织就是一个内在的能量来源,可以分解出来供应人体新陈代谢所需的热量,但一般而言,一天至少仍需摄取800kcal以上才不损健康。

可以这样说,人体是盏长明的大灯泡,成年人的能量用于维持基础代谢、体力活动和食物转换,这三方面能量消耗所需的总和,就是成年人每天消耗的能量。

对于孕妇能量消耗地计算;应包括子宫乳房胎盘胎儿的生长发育、母体体脂的储备、哺乳期间合成和分泌乳汁所需的能量。

成年男性每日正常需要的能量是(KJ)=体重(KG)X 192

成年女性每日需要能量是(KJ)=体重(KG)X 167

并按其劳动强度不同分别以不同系数给予调整;轻体力劳动、积极活动和剧烈活动的调整系数分别为:0.9、1.17和1.34。如70KG体重轻体力劳动男性,每日能量需要量为;70×192×0.9=12096KJ,折算为KCAL为:2880KCAL

中国营养学会2000年提出中国居民膳食能量参考摄入量指出:成年男性轻、中体力劳动者每日需要能量为2400-2700kcal;女性轻、中体力劳动者每日需要能量为2100-2300kcal。

婴幼儿、儿童、青少年要考虑生长发育的能量需要,故让能量处于平衡状态是他们健康成长的必要条件。

婴儿、儿童和青少年、孕妇和乳母、老年人各自的生理特点不同,能量需要也不尽相同。所以要根据各自情况来进行合理的调整。

一般情况下,一个人在5-7天内的热能摄入量,用于维持人的体温与活动的正常量再加上向外界散发热能等的消耗。摄入量要等于消耗量。

因此成年男性轻、中体力劳动者一般每日摄入热量为2400-2700kcal便可维持人体正常体温和活动。假如一人一天需要2500kcal 的能量,按照公式进行转换:2500kcalx4.184=10460千焦耳。1度电=3600000焦耳 用10460000÷3600000=2.9≈3度,用(3度÷24小时)×1000W=125w

一度电为3600千焦耳,如果我们按照以上的单位求算,每天人体消耗的热量为2500Kcal,按照每卡可以转换的能量为4.184焦耳,就能得知转换总量为10460千焦耳。这也就是说每人每天的耗电量约为三度电。一年有365天,就需要1095度电方可维持生命活动。相当于一个125瓦的电灯泡长年不灭的耗电量,以强电的形式进行消耗和释放。如果能量不稳定时,就象电压不稳定,灯泡忽明忽暗的状态,就是人体生病了,如果是物质的身体病了,就是物质能量出了问题,如果是精神和心灵病了,就是物质能量和反物质能量都有问题。如果停电了灯泡就会熄灭,生命就宣告结束了。

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