一根筷子所含的能量真的能让一个湖沸腾吗?(质能方程)

游客投稿 猎奇八卦 2023-10-27 05:00

在我们看来,一个物体能量质量与其关系不大。比如高速子弹,动能大,质量小。比如一个固定的建筑,质量很大,动能为零。传统物理学也是这么认为的。能量和质量都出来了,没有反比,没有对应关系。

但是1905年11月21日,爱因斯坦在他的论文《奇异之

年》中首次提出了质量与能量的关系,然后建立了质能方程E= MC,其中E以焦耳(J)为单位表示能量的值,M以千克(Kg)为单位表示物体的质量。c是光速不变的299,792,458 m/s,爱因斯坦方程说明了物质与能量的比例关系。物体的质量可以有能量,除非物体的质量为零,这显然是不可能的。因此,一切物体都蕴含着巨大的能量,如树木、水、土壤和岩石、人体等。,甚至巴巴都有能量。如果只用质能方程,不考虑其他,即使是很轻的物体,能量也非常大。比如一根质量为5g的食用筷子,根据E= MC公式,同时代入M和C,E=0.005*299792458,最后E=449377589368408焦耳。现在看到这样的数字,可能会觉得很无聊,但是493758968408焦耳到底有多少能量呢?你能把湖里的水烧开吗?你能向天空发射卫星吗?因为我们没有一个标准来衡量到底有多少能量是不可见的,我们来看看。在物理学中,一公斤水的温度上升1℃,需要吸收1卡热量,1卡= 4184焦。假设常温水的温度是10℃,如果要把水烧开到100℃,需要增加90℃,90卡= 376560可乐。所以一公斤水需要376560焦热量。我们再做一个简单的计算。根据质能方程,一根筷子含有449377589368408千焦,而一公斤10℃的水要沸腾需要376560千焦。所以理论上来说,一根筷子可以煮1193375吨水。换句话说,一根筷子所含的能量可以让湖水沸腾。

换句话说,一个2克重的粉笔头包含的能量足够供应全世界一个世纪的开水。但事实是,即使一根筷子燃烧到足以让一公斤水的温度升高几度,它连沸腾都做不到。如何将一个物体的所有质量转化为能量?不可否认,任何物体都含有能量。如果你进入神奇的微观世界,你会发现世界上所有的物质都是由原子组成的,原子是由原子核和外层核电子组成的。外层核电子围绕原子核旋转,就像行星围绕太阳旋转一样,原子核是由质子和中子组成的。原子包含足够多的能量巨星。21世纪,人类只有掌握了原子能的裂变和聚变,才能制造出威力强大的武器,轻而易举地摧毁一座城市。想想未来谁能把原子的能量全部释放出来,然后制造出毁灭日出的特殊武器,这是多么可怕。