一斤的电能可供全世界用多久？

一斤的电能可供全世界用多久？ 原创 火星一号 2019-04-25 19:29:54



正常情况下，电能的单位都是用千瓦·时或者度来表示，用斤来表示显得格格不入。不过，从某种意义上来说，电能论斤可以说得过去，这就要涉及到相对论。
电能是能量，而爱因斯坦从狭义相对论中得到的质能方程（E=mc^2）指出，能量和质量在本质上是等价的，其转换因子为真空光速的平方（c^2）。质量在一定条件下可以转换成能量，例如，核反应、正反物质的湮灭反应。反过来，能量在一定条件下也可以转换成质量，例如，布莱特-惠勒过程，宇宙诞生之初的纯能量转化为物质的过程。


根据质能方程，如果电能相当于1斤（0.5千克）的物质，那么，电能为4.49×10^16焦耳。那么，这些电能相当于多少度呢？
一度即为一千瓦·时，而一千瓦·时又等于1000瓦×3600秒，所以一度电的能量为3.6×10^6焦耳。因此，一斤重的电能相当于125亿（1.25×10^10）度。那么，这些电能可供全世界用多久呢？


根据国际能源署（IEA）给出的数据，2018年全世界的用电总量约为22.9万亿度，平均每天的用电量为630亿度。换算过来，全世界每年消耗的电能相当于“0.92吨”，即每天“5斤”。因此，一斤重的电能只够全世界用大约4.8小时。我国在2018年全社会的用电总量为6.85万亿度，相当于“550斤”，所以一斤重的电能只够用大约16小时。
理想情况下，如果让920斤的物质和920斤的反物质发生湮灭，该过程所产生的能量相当于全世界在2018年的总耗电量。

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中国，我的钥匙丢了。