能量大小比较(重制版)
ychfugug吧
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吧务
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Pure.Inf. 楼主
这次的能量大小比较不会包括单体及以上的内容了(因为单体及以上已经不是物理上的能量了,已经变成数学量级,再用个能量单位显得太多余了)
(正文开始)
绝对真空
量子力学中的真真空或者绝对零度,没有任何能量存在(连真空零点能都被压制到0)
0 eV=0 J
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10^-30 K时的粒子动能
这个温度是如此之低,以至于粒子的自由程长度会超过整个宇宙的直径
10^-34 eV=1.6×10^-53 J
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波长为1光年的光子
该光子的频率将会达到31 nHz,这个光子将会远远无法探测到
10^-22 eV=1.6×10^-41 J
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人类所能制造的最低温的分子动能
约10^-12 K,远远超出了能够被感知到的“冷”的范畴
1.25×10^-16 eV=2×10^-35 J
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一个大肠杆菌移动的能量
“大肠杆菌”这样的相对很大的微观物体,其动能却非常小,原因是其速度太慢
3×10^-7 eV=5×10^-26 J
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宇宙微波背景辐射中的光子
宇宙微波背景辐射温度约2.725 K
4×10^-4 eV=6×10^-23 J
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空气中的分子的平均动能
空气分子有着非常快的速度,因此其动能较大
0.3 eV=4.8×10^-20 J
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碳氧三键中含有的能量
一氧化碳中的碳和氧之间的化学键,人类已知的最强化学键
10.6 eV=1.7×10^-18 J
2026年07月16日 16点07分 1
吧务
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Pure.Inf. 楼主
一个硅原子的总电离能
将一个原子完全电离需要极大的能量,大多数普通等离子体中都没有
45 keV=7.2×10^-15 J
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钽-180m的激发能量
钽-180m因受到角动量禁阻而几乎无法发生衰变,目前仍被归类为稳定同位素
77 keV=1.3×10^-14 J
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电子的静质量
人类已知其具体质量的最轻粒子
511 keV=8.1×10^-14 J
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一个铀原子核裂变所产生的能量
核能是目前人类掌控的最高效的能源,可以释放化学能的数百万倍能量
200 MeV=3.2×10^-11 J
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质子的静质量
质子和中子占据了原子核的几乎全部质量,但体积非常小
938 MeV=1.5×10^-10 J
2026年07月16日 17点07分 2
吧务
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Pure.Inf. 楼主
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一只蚂蚁爬行的动能
有趣的是,宏观物体的能量与微观能量之间存在交集
12.5 GeV=2×10^-9 J
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希格斯玻色子的质量
希格斯玻色子作为赋予基本粒子质量的粒子,它本身拥有极大的质量
127 GeV=2.04×10^-8 J
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LHC中的质子的动能
人类目前能创造的最高微观能量
13 TeV=2.1×10^-6 J
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1张A4纸落地释放的能量
A4纸面积较大,但质量较小
4 mJ=4×10^-3 J
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CP-1核反应堆每秒释放的能量
CP-1建立于1942年,核能利用的实验阶段
500 mJ=5×10^-1 J
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将1个苹果举高1m需要的能量
1焦耳能量大小的常用比喻
1 J=1×10^0 J
2026年07月17日 01点07分 3
吧务
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Pure.Inf. 楼主
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1卡路里
请注意,这是热化学中的卡路里,和生活中的卡路里不是同一单位
4.184 J=4.184×10^0 J
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一个棒球的平均动能
棒球的速度通常可以达到150 km/h
125 J=1.25×10^2 J
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目前由人抛出的铁饼的最大动能
目前最快的铁饼由世界冠军Jürgen Schult抛出,速度达到了24.4 m/s
600 J=6×10^2 J
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1英国热量单位
英国热量单位的具体大小由温度决定,这是一个粗略的值
1.1 kJ=1.1×10^3 J
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1大卡
食品说明书中“卡路里”通常指此单位
4.184 kJ=4.184×10^3 J
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1克碳水化合物代谢释放的能量
碳水化合物是主食的主要成分
17 kJ=1.7×10^4 J
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1克脂肪代谢释放的能量
脂肪的能量密度非常高,因此其在生物体内发挥储能作用
38 kJ=3.8×10^4 J
2026年07月17日 03点07分 4
吧务
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Pure.Inf. 楼主
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1克氢气燃烧释放的能量
氢气是人类已知的最强化学能来源
143 kJ=1.43×10^5 J
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高速公路上的汽车的动能(取32 m/s)
汽车以这种速度相撞将造成非常严重的后果
1 MJ=10^6 J
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1千瓦时(1度)
千瓦时是生活中常见的电能单位
3.6 MJ=3.6×10^6 J
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普通人每天摄入的建议能量
蓝鲸这样的大型生物可以在1秒内消耗完这些能量
10 MJ=10^7 J
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奥运会运动员在训练期间每天消耗的能量
高强度运动需要提供极其巨大的能量
42 MJ=4.2×10^7 J
2026年07月17日 03点07分 5
吧务
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Pure.Inf. 楼主
@HindenBurg 有没有建议加入的能量?
2026年07月17日 03点07分 6
大肠杆菌细胞分裂消耗的代谢能()
2026年07月17日 09点07分
吧务
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Pure.Inf. 楼主
65 kg的人连续骑行90小时需要的能量
这是一个名为“Tour de France”的运动的内容,这的确需要极大的耐力
110 MJ=1.1×10^8 J
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熔化一吨钢铁需要的最小能量
正因如此,炼钢产业需要的电力是非常巨大的
1.3 GJ=1.3×10^9 J
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普朗克能量
为数不多的接近人类尺度的普朗克单位之一
1.9 GJ=1.9×10^9 J
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1吨TNT释放的能量
衡量核武器强度的常用单位
1吨TNT=4.2×10^9 J
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一桶石油的能量
“桶”是衡量石油储量的主要单位
1.4吨TNT=6.1×10^9 J
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1升海水中含有的氘进行核聚变的总能量
海水中含有大量的核燃料,这是可控核聚变研发的重要原因
3.7吨TNT=1.5×10^10 J
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1克铀-235完全核裂变释放的能量
铀-235是人类目前能利用其能源的最高能物质
21吨TNT=8.8×10^10 J
2026年07月17日 04点07分 7
吧务
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Pure.Inf. 楼主
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一个普通人一生中食用的所有食物的能量
这只是食物的消耗量,其他方面的能源消耗还要多若干个数量级
55吨TNT=2.4×10^11 J
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一摩尔钫衰变释放的总能量
钫是地球上最稀有的元素之一,在整个地球上的储量不超过30克,因此整个地球上都不存在一摩尔数量级的钫
140吨TNT=5.9×10^11 J
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CANDU核反应堆中20 kg的燃料棒所释放的电能
CANDU核反应堆可以利用未压缩的天然铀来发电,从而规避核武器化问题
960吨TNT=4×10^12 J
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国际空间站携带的动能
国际空间站的质量约417吨,以接近第一宇宙速度绕地球飞行
3000吨TNT=1.2×10^13 J
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广岛原子弹(小男孩)的当量
小男孩是人类历史上第一颗被投入实战的核武器,虽然其威力相当大,但实际上只利用了1%的铀
1.5万吨TNT=6.3×10^13 J
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1克反物质与1克正物质湮灭释放的能量
反物质是理论上最高效的能源,威力相当于核能的数千倍
4.3万吨TNT=1.8×10^14 J
2026年07月17日 04点07分 8
吧务
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Pure.Inf. 楼主
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2008年格陵兰岛消耗的总能量
格陵兰岛是世界上最大的岛屿,但其人口只有数万人
24万吨TNT=10^15 J
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通古斯大爆炸
1908年通古斯地区发生的一场巨大灾难,原因至今成迷
1000万吨TNT=4.2×10^16 J
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地球1秒内接收到的太阳能
太阳能占据了地球上大多数的能量来源
4200万吨TNT=1.7×10^17 J
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沙皇炸弹
人类历史上实际引爆过的最大核弹
5000万吨TNT=2.1×10^17 J
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设计版沙皇炸弹
沙皇炸弹的原计划中,其内部应填充铀-238来增大其威力,这会使其威力增加到原来的一倍
1亿吨TNT=4.2×10^17 J
2026年07月17日 04点07分 9
吧务
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Pure.Inf. 楼主
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一个普通人体内的物质所蕴含的能量
这巨大的能量只有通过质能转化或反物质才能释放出来,如果有人决定这么做了,这会是最壮丽的一种紫砂
13亿吨TNT=5.4×10^18 J
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全球的所有核武器的总能量
这是全人类所拥有的最大破坏力,当然冷战时期比现在大的多
30亿吨TNT=1.2×10^19 J
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黄石火山喷发释放的估计能量
全球破坏力最大的火山之一,幸运的是它目前还没有喷发风险
800亿吨TNT=3.2×10^20 J
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2025年全球消耗的所有能源
“能源危机”是一个经常被炒作的概念,原因是人类使用的能源看起来多的难以置信,但实际上它们只不过是冰山一角
1600亿吨TNT=6.55×10^20 J
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全球的所有天然气的估计能量
天然气通常被认为是最清洁的化石能源。请注意,这个数据不包括目前还未被大规模利用的可燃冰。
1.7兆吨TNT(请注意,本文中的“兆”是中国古代数字单位的兆,即10^12,而不是国际单位制的词头10^6)=6.9×10^21 J
2026年07月17日 05点07分 10
吧务
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Pure.Inf. 楼主
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全球的所有煤炭的估计能量
煤炭是所有化石燃料中最丰富的,它们大约够满足人类数百年的需求。
6兆 吨TNT(为了防止误解,我把“兆”这一数量单位分离出来)=2.4×10^22 J
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全球的所有铀-238(陆地)的估计能量(考虑快堆)
铀-238占据天然铀的99.3%,利用它们是核能发展的重要课题。
50兆 吨TNT=2.2×10^23 J
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希克苏鲁伯陨石(恐龙杀手)撞击地球释放的能量
希克苏鲁伯陨石通常被认为是6500万年前恐龙灭绝的元凶,尽管此理论在近年遭遇了一些挑战。
100兆 吨TNT=4.2×10^23 J
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地球在一年内接收的太阳能
卡尔达肖夫一级文明的定义是能够利用一颗星球上的全部能源,事实证明我们离那里还很远。
1300兆 吨TNT=5.5×10^24 J
2026年07月17日 07点07分 11
吧务
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Pure.Inf. 楼主
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1 kg“杀素”(363号元素)与水反应释放的能量※
“杀素”(又称“铩”)于2019年被@ychfugug 在其超理文章中提出,原文表示一克杀素与水反应能够释放1垓千焦的能量。在下文中,与虚拟作品或纯数学计算相关的能量数据将被标记「※」。
2.5京吨TNT(我们终于摆脱了“兆”的混淆深渊......)=10^26 J
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全球海洋中的铀-238所包含的总能量(同样考虑快堆)
海洋中的铀资源远远比陆地上的更丰富,达到了45亿吨。
9京吨TNT=3.6×10^26 J
太阳1秒内释放的能量
二级文明的能量尺度将会达到一级文明的数十亿倍。
10京吨TNT=4×10^26 J
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蒸发全球的海洋需要的能量
这个能量是如此巨大,即便是太阳也需要将近10秒来提供
90京吨TNT=3.6×10^27 J
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月球的引力结合能
对于月球这种级别的天体来说,摧毁该天体需要的大多数能量都在于克服引力结合能
5000 京吨TNT=2×10^29 J
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自生命诞生以来全球所有的生物使用过的能量
实际上该能量非常接近植物所获取的总能量,因为植物提供了占大多数能量的初级生产力。
9000京吨TNT=3.6×10^29 J
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地球海洋中的所有氘核聚变产生的能量
这是地球上能利用的能量的绝对极限,按目前速率够人类使用数十亿年。
25垓吨TNT=10^31 J
2026年07月17日 11点07分 12
吧务
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Pure.Inf. 楼主
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地球的引力结合能
对于地球这样巨大的天体来说,将其摧毁需要的TNT质量大约是其本身质量的10倍。
500垓吨TNT=2×10^32 J
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一次20级地震的能量※
20级地震已经远远超出了任何地质原理可达到的范围,有理论认为一些恒星上可能发生这么大规模的能量释放。
15秭吨TNT=6.3×10^34 J
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木星中的所有氘元素全部核聚变的能量
木星的质量大约是地球的317倍,并且几乎完全由氢和氦组成,这意味着它可能成为卡尔达肖夫二级文明的不可思议的燃料库。
5穰吨TNT=2.1×10^38 J
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类星体TON-618 1秒内释放的能量
TON-618是人类已知的第二大黑洞(第一大为凤凰座A*),亮度是银河系的数百倍
1200穰吨TNT=5×10^40 J
2026年07月17日 12点07分 13
吧务
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Pure.Inf. 楼主
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太阳的引力结合能
这是摧毁一个太阳大小的恒星需要的能量,由于TNT的能量密度过低,它无法用于摧毁恒星,一个如此之大的TNT堆将会坍塌成黑洞。
5000穰吨TNT=2.1×10^41 J
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25级地震释放的能量※
尽管这已经脱离了地震的范围,但在一些中子星上观测到了类似于地震的这种规模的能量释放。
5沟吨TNT=2.1×10^42 J
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超新星爆发
大质量恒星的主要死亡方式,将会创造一个中子星或黑洞。
1 foe=10^44 J(我们终于见到了一个新的能量单位)
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极超新星或不稳定对超新星
质量达到上百倍太阳质量的极大恒星的可能死亡方式,威力远大于普通超新星
100 foe=10^46 J
2026年07月17日 12点07分 14
吧务
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Pure.Inf. 楼主
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太阳和反物质太阳湮灭释放的能量
宇宙中是否存在反物质恒星仍然是一个未解之谜
3600 foe=3.6×10^47 J
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黑洞合并事件GW190521释放的能量
GW190521是人类已知威力最大的黑洞合并事件,它释放的能量相当于整个银河系数千年的产出
1.2万foe=1.2×10^48 J
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整个可观测宇宙所有天体在1秒内释放的能量
可观测宇宙中大多数功率来自于黑洞,恒星只占其中一小部分
100万foe=10^50 J
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“类星体海啸”中释放的能量
星系尺度能量释放的一个例子
10亿foe=10^53 J
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蛇夫座大爆发
整个可观测宇宙中已知的最大能量释放事件,制造出了一个150万光年宽的空洞
1000亿foe=10^55 J
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星系团合并中释放的估计能量
目前的宇宙中可能发生的最大尺度事件,超星系团之间的合并需要的时间极长,不太可能在宇宙年龄内完成
100兆foe=10^58 J
2026年07月17日 12点07分 15
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