能量是做功的能力。本文介绍形式、单位、换算与节能技巧。
什么是能量？
能量可做功或产热，可守恒并在不同形式间转化。
关键概念：
SI 单位：焦耳（J）。1 J = 1 N × 1 m。
能量的形式
动能
运动的能量
- 行驶的汽车
- 下落的物体
- 风
势能
储存的能量
- 水坝蓄水
- 被拉伸的弹簧
- 化学键
热能
热量
- 地热
- 体热
- 太阳热
电能
电荷产生
- 闪电
- 电池
- 电力线
能量的测量
根据情境选择单位：
公制单位
- 焦耳 J
- 千焦 kJ
- 卡路里 cal
- 千卡 kcal
- 千瓦时 kWh — 3.6 兆焦
英制/其他
- BTU — 1,055 J
- 英尺磅 — 1.356 J
- 电子伏 eV — 1.602×10⁻¹⁹ J
- TNT 当量 — 4.184 GJ
- 油当量 — ~6.12 GJ
能量换算表
| 单位 | 焦耳 (J) | 常见用途 |
|---|---|---|
| 1 焦耳 | 1 | 举起一个小苹果 1 m |
| 1 卡 | 4.184 | 1 g 水升温 1°C |
| 1 kWh | 3,600,000 | 家庭用电 1 小时 |
| 1 BTU | 1,055 | 1 磅水升温 1°F |
日常中的能量
食物能量
- 香蕉 ~400 kJ
- 披萨片 ~1,100 kJ
- 成人日 ~8,400–12,600 kJ
家庭用能
- LED 10W×1小时 36 kJ
- 微波炉 1 分钟 60 kJ
- 电烤箱 1 小时 7,200 kJ
交通
- 汽油 1 升 ~32,000 kJ
- 电池 60 kWh 216,000 kJ
- 骑行 1 小时 ~1,500 kJ
你知道吗？
1 小时到达地表的太阳能量 > 全球年消耗。
能效与节能
节能建议
- 使用 LED
- 合理设定恒温器
- 拔掉待机设备
- 选择高效电器
- 做好保温
实用提示：
比较 EER/COP；数值越高越高效。