用户创维

第一次听说用“斤”来形容电能的，当然这可以有两种含义，毕竟能量是实实在在的，而爱因斯坦告诉我们质能是可以相互转换的，E=MC^2，这点脑洞估计烂大街了，咱今天换个思路，比如一斤电子的电荷有多少能量？再多的电子也不会流动，因为它们并不能自发形成定向流动的自由电子，而在金属导体上形成自由电子流动操作起来比较容易，施加一个电压即可！

电子的定向自动可以形成电流，但是电子它不可以自己自动，必须在导体的两段给它施加一个电压它才可以定向自动，但是电子既然是物质，那么它肯定也是有质量的，一个电子的质量是9.1×10^-31Kg，这是一个非常非常小的质量了，所以呢，如果是一斤（0.5Kg）的电子的话，它包含有大概5.5×10^29个电子，但是光有电子还不行，电子无法单独提供电能，还得有电压才行。

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。

瓦当历史

楼主表达的意思应该是一斤电子够全世界用多长时间吧，单个电子质量为9.10956×10^-31千克，一斤电子500克，有约5.4373831×10^16个电子，1电子伏特=1.6×10^（-19）焦耳，所以一斤电子约5.4373831×10^16×1.6×10^（-19）=8.69981296×10^（-3）焦耳，1千瓦时(kW·h)=1度=1000W×3600s=3600000J，所以8.69981296×10^（-3）J÷3600000J=2.41661471×10^（-9）千瓦时，离一度电差太远太远了。

不知道这么算的对不对，勿喷。

幸福宣言

我们都知道，电能其实是能量单位，而“斤”其实是重量单位。在日常生活中，我们一般都是用“度”来描述电，这是老百姓的用法。在物理学中，我们一般用“焦耳J”或者“瓦特W”来描述电能和电功率；用千克来描述质量。而"1斤的电能可供全世界使用多久？”乍一听起来怪怪的，但到底是不是成立，我们还是需要从理论出发。

其实这个问题的核心是，电能能不能用“斤”来描述。那我们先直接给出答案：

那为什么可以呢？

其实这个问题要从物理学的一位超神级的人物说起，他是20世纪最伟大的物理学家，他就是爱因斯坦。

在爱因斯坦之前，物理学面临着前所未有的挑战，这个挑战来自于光速

当时的经典物理学有两大基础理论，分别是牛顿力学和麦克斯韦理论。但是两者在光速的问题上是矛盾的。具体来说是这样，麦克斯韦理论当中导出了光速的表达式，这个表达式是一个固定值，不需要参考系。而牛顿理论认为任何速度都是相对于参考系而言的。所以，在光速这个问题上，两个经典物理学最重要的基石理论竟然是矛盾的。

关键是，后来科学家想尽各种办法要进行调和，结果都失败了。也就是在这个时候，爱因斯坦横空出世，提出了著名的狭义相对论，利用光速不变原理和相对性原理推导出了狭义相对论。狭义相对论其实并不是我们这里的重点，不过呢，后来爱因斯坦接着狭义相对论之后，又发表了一篇论文，叫做

而在这篇论文当中，爱因斯坦就统一了质量和能量，他认为质量和能量压根就是一回事，是一个东西的两个不同的面，质量当中是有能量的，能量当中是有质量的。或者我们其实可以这么理解，物质其实就是高度压缩的能量，而描述物质的其实是用质量来描述，也就是说质量应该和能量是对应关系，或者说等价关系。

我们常常会有个误区，那就是在核弹爆炸的解释上，我们常说是爆炸前后，质量转化为了能量。实际上，这是一种转化观念，但并不对。原因是反应前后质量没有损失，只是这部分质量是以能量的形式释放出来的。

如果我们把一颗原子弹放在一个理想的封闭器皿当中，这个器皿放在一个理想的秤上，器皿与外界没有任何的物质和能量的交换，这时候我们引爆原子弹，然后观测这个秤，这个秤按照爱因斯坦的理论应该是不会动的。所以，反应前后的质量是守恒的，能量也是守恒的，因此质能是守恒的。能量和质量是等价的关系，而不是转化的关系。

我们日常并不觉得能量有质量，是因为质量太小了，通过质量方程我们就知道，m=E/c^2，c^2=9*10^16，所以，质量m=E/（9*10^16），发现没有，再大的能量，除以这个光速的平方，都会是很小的数，所以我们很难能感觉到光的质量，但并不是说它没有质量。

同样的电能，其实也是一种能量，它也是对应着相应的质量，也是用上文的表达式来进行计算的。一斤是0.5千克，带入计算就可以得到E=0.5*9*10^16=4.5*10^16J。那这是多少度电呢？

我们知道，一度电应该是：3.6*10^6J。所以度数=（4.5*10^16J）÷（3.6*10^6J）=1.25*10^10度，也就是125亿度。

那这些电能能够供全世界使用多长时间呢？

通过查数据我们可以知道，2018年的全球人均的用电量是3130.71°。（数据来源于世界银行，目前还没有2019年的。）

然后，截止于2018年，世界人口总数达到了75.74亿

因此，我们就可以通过简单的乘法：3130.71度×75.94亿=23.77万亿度，一天用电就是651亿度左右，一小时用电量大概是27.125亿度。而上文我们也计算得到一斤电能对应的125亿度，因此，我们就可以得到一斤电能大概够用全球人民使用4.6小时。

当然，我们依然可以回过头来算一下，全球人民一年要用多少斤电能，算下来大概是1781斤左右。

薛定谔的科学

电能是能量，单位是焦耳(J)，不是大白菜，不能按斤论，不过题主你就是要按斤买，我也可以给你一斤的电能，就看你敢不敢拿，在这里，我们又要用那个神奇的公式——质能方程。

电能单位是焦耳(J)，1J=1瓦·秒，生活中常用单位是度，1度=1千瓦时。换算成焦耳就是

根据质能方程，一斤电能即m=0.5Kg，c为光速3×10^8m/s，那么一斤电能含有的能量为

1斤电能相当于多少颗原子弹

1斤电能相当于1080万吨TNT当量。当年美国投在广岛的原子弹“小男孩”相当于力1.5万吨TNT当量，这1斤电能相当于720颗“小男孩”。

一斤重的电能供全世界用多少年呢

2018年全球用电21.6万亿度，差不多是7.8×10^19J，一斤重的电能可以供全球使用

一斤重的电能供中国用多少年呢

2018年中国用电量为68449亿度，差不多是2.46×10^19J，一斤重的电能可以供中国人使用

一斤重的电能供一个中国人用多少年呢

生活用电远少于工业用电，中国人均生活用电大致在月26度，年均312度左右，差不多是1.12×10^9J，一斤重的电能可以供一个中国人使用

有初有终

答：一般情况下能量不能称斤按两来计量，但是我们可以借助相对论的质能方程，把能量等价转化为质量。

质能方程

爱因斯坦提出著名的质能方程，该方程描述质量和能量是统一的，或者说质量是能量的表象之一，利用质能方程，无论能量以什么形式存在，都将对应一个质量，对于1斤（500克）的质量，按照质量方程计算出来的能量为：

E=mc^2=0.5*（3*10^8）^2≈4.5*10^16J

相当于125亿度的电能，目前全世界每年的总耗电量约为25万亿度，那么125亿度只够全世界使用大约4小时。

质能转化

既然质能和能量可以相互转化，为何我们不把物质转化为能量来解决能源危机呢?

原因在于质能转化非常困难，人类目前只掌握了可控的核裂变技术（核电厂），而核裂变的质能转化率非常低，而且要使用特殊的裂变材料，还会产生致命的核辐射。

目前有望突破的能量技术是可控核聚变，核聚变的质能转化率比核裂变高很多，而且聚变材料在地球上非常丰富，一升海水中的氘聚变，相当于300升汽油燃烧的能量。

正反物质湮没

在物理学中，有一类极为特殊的物质——反物质，反物质是正常物质的反状态，正反物质所带电荷相反、自旋方向相反、磁矩方向相反，但是数值大小相等。

所有物质都有对应的反物质，比如电子—正电子，质子—反质子，氢原子—反氢原子，其中光子的反物质就是它本身。

正反物质接触时，会以质能方程100%地湮灭为能量，由于能量本身不是独立实体，所以能量会以光子、中微子等物质作为载体释放出来。

或许在未来，人类掌握了可控正反物质湮灭的技术，那么能量就可以近似用质量代替——“朋友，我的飞船没能源了， 能否借5公斤的能源给我”。

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艾伯史密斯

回答这个问题，要先明确一个概念：用质量单位来表示能量，可不可以？答案是当然可以。

曾经有人在问答里提过这样一个问题：植物发生光合作用，吸收了太阳光的能量，质量会不会增加？我回答说肯定会增加，下面一溜的人嘲笑我，说我把高中物理都还给老师了，或者说我初中都没毕业。

因为就质量和能量这个问题，很多人被初高中的知识的束缚了。对质量就是能量这个问题，完全没有真正的理解。高中的时候老师告诉我们，化学反应是质量守恒的。不管这个反应是发热，还是吸热，反应物和生成物的总质量肯定是相等的。只有核裂变或聚变，才会有质量直接转化为能量，才会质量不守恒。

但实际上，质量守恒本身只是一个简化模型，是用来教中学生。因为化学反应吸收或者释放的能量太少，对质量影响几乎可以忽略不计。现在前沿物理学都只认可能量守恒，因为质量就是能量！所有发生了能量改变的化学或物理变化都会伴随着质量的改变！

而质量和能量的换算公式就是大名鼎鼎的质能方程。

确定了质量和能量的关系后， 我们用神器EXCEL就很容易算出一斤电等于多少能量了

我们现在知道了一斤电就等于4.5X10^16焦耳，但是现实电量都是用千瓦时来表示的，我们还要把单位从焦耳换算成千瓦时。

1千瓦*时=1000瓦 X 3600秒=3.6X10^6焦耳

.

报告说全球2018年的总发电量是26万亿千瓦*时，也就是2.6X10^13千瓦*时。从这里我们就可以看出，一斤电根本比全球一年用掉的电，少了3个数量级，别说用多少年，连一天都用不了。

既然用没法用年来衡量，咱们就看看能用几个小时吧。用总数除以365天再除以24小时，就可以得到全球每个小时的用电量就=2.6X10^13/365/24=2.97*10^9千瓦时。

再用一斤电量除以全球每小时用电量，我们就可以算出一斤电只能支撑全球使用１.25X10^10/(2.97*10^9)=4.21小时

不怕死的三皮

电能的单位本来是能量单位焦耳，你说“一斤”？这是质量单位！

实际上，这也不能算错，在100多年前爱因斯坦提出的质能方程里，质量和能量不在是两个独立的物理量了，在一定条件下，它们之间还能相互转换。

那么，一斤能量到底有多少能量呢？它又能供全世界用多少年？

这个问题只要用质能方程计算一下就行了，质能方程对于很多人都应该很熟悉，它就是下面图里这个公式。

能量E和质量m通过光速c神秘地联系在了一起，这个公式的推导方法有很多，下面这种可以作为一种参考：

这里的一斤我这里认为是一公斤，这在中国的很多地方可能有些区别。

一公斤就是1千克，而质能方程里的质量单位也是千克，所以一公斤重的电能，对应的能量数值上E=c^2=299792458×299492458=9×10^16J，约等于250亿度电能，目前的世界仅在互联网（比较客观，其他方面有不确定性）上每年需要消耗2万亿度点。所以从量上来计算，一公斤的电能，只能够全世界的互联网消耗5天左右，而电能的消耗却远远不止用在互联网上。

科学新视野

一斤重的电能供全世界用多少年呢？

第一次听说用“斤”来形容电能的，当然这可以有两种含义，毕竟能量是实实在在的，而爱因斯坦告诉我们质能是可以相互转换的，E=MC^2，这点脑洞估计烂大街了，咱今天换个思路，比如一斤电子的电荷有多少能量？

当然大家很清楚，再多的电子也不会流动，因为它们并不能自发形成定向流动的自由电子，而在金属导体上形成自由电子流动操作起来比较容易，施加一个电压即可！那么我们就以一个电子伏的能量来计算下，看看一斤电子伏特大概蕴含多少能量！

1eV=1e X 1V≈1.602x10^(-19) C·V=1.602x10^(-19) J

（代表一个电子经过1伏特的电位差加速后所获得的动能）

电子的质量为：9.10956×10^-31kg千克

那么一斤即可0.5KG电子有5.49×10^29个电子

那么一斤电子伏特的能量为：87929603625.2J

好像并不是一个特别大的数字，按一度电3.6×10^6焦耳计算的话，

大概也就：24424.9度电！假如这是一个电池的话，那敢情不错，比如最高端的特斯拉Model S P100D配置的就是100千瓦时（即100度电，续航482KM），假如换成一斤电子伏特的话，这续航力大概能达到117727.97KM，即续航11.7万千米！大概能绕地球3圈不到一点，看起来还是不错啊！

那么质能转换的100%高效率能产生多大的能量呢？

质能转换E=MC^2计算大约能达到4.49×10^16焦耳！

相当于：125亿度电能，看来质能转换还是秒杀一切！

星辰大海路上的种花家

哈哈，很有意思的问题，一斤重的电，实际上“斤”是质量单位，而“电”则表达的不够明确，是指电流呢还是电能呢，我们这里就认为是电能吧，否则用电流就没法讲下去了。

虽然用质量单位表示能量，是不合适的，但所幸爱因斯坦的质能方程化解了这个尴尬。

按照质能方程E=mc平方，一斤重的电能，其数值为4.5*10的16次方焦耳（我们发现，如果用质能方程，那么问题的关键就在于对象的质量是多少，而和具体是什么对象无关，因此如果这里如果将电能换成其它任何物质都是无所谓的）

接下来，我们再来看全世界一年的耗电量，按照前两年的数据（下图是发电量，我们暂且耗电量就等于发电量），全世界一年的耗电量大概在25万亿度左右，而这个25万亿度是什么概念呢？

我们知道一度就等于一千瓦时，而一千瓦时换成焦耳，则是3600000焦耳，那么25万亿度电就是9*10的19次方。

很显然，4.5*10的16次方是9*10的19次方的0.05%，也就是说相当于全年当中0.18天的耗电量（也就是4.3个小时的耗电量）。

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赛先生科普

根据国际能源署（IEA：International Energy Agency）的统计情况，2016年全球全年的电力消耗量为23032.86TW·h（TW=1012W），这一数值换算成以焦耳为单位约等于8.28×1019J（J是能量单位焦耳的符号），即全球每年消耗电能8.28×1019J。题主想要计算出一斤的电能是多少能量，关键在于电能不能以质量单位计算。那怎么解决这个问题呢？质量虽然与电能关系不是很密切，但是与能量有着紧密联系，即质能方程

，其中m代表质量，c是光速，E代表能量，这一方程是爱因斯坦在狭义相对论中提出的，该公式的意义物质的质量就是它自身能量的量度。我们可以用这个方程计算一斤物体所具有的能量，约4.5×1016J，因此一斤物体所具有的能量可以供应的时间为4.5×1016J/8.28×1019J=0.00054年=0.20天=4.8小时。 上述估算过程中，把电能看成了一种物体，虽然能量确实是一种客观存在，但把电能看做物质再估计其能量，这种方式显然不科学。此外，计算中假定了质量转换成能量的效率是100%的，因此计算结果会偏大。

注：回答中“1012”、“1019”、“1016”分别代表的是10的12次方、10的19次方、10的16次方，由于排版造成的不便，希望读者谅解。

關鍵字: 电能 一斤 科学