在正常情况下,电能单位用千瓦时或度来表示,用斤来表示是不合适的。然而,在某种意义上,电学理论是合理的,它涉及相对论。电能就是能量,爱因斯坦从他的狭义相对论中获得的质能方程(E=MC2)指出,能量和质量本质上是等价的,它的转换因子是真空中光速的平方(C2)。在某些条件下,质量可以转化为能量,例如石头反应和正负物质的湮灭。另一方面,在某些条件下,能量也可以转化为质量,例如布雷特-惠勒过程(Brett-Wheelerprocess)和宇宙开始时将纯能量转化为物质的过程。
根据质能方程的说法,如果电能相当于1公斤(0.5公斤)材料,那么电能是4.49×10^16焦耳。那么,这相当于多少度?一次是千瓦时,一千瓦时等于1000瓦×3600秒,所以一次电能是3.6×10^6焦耳。因此,一斤重电相当于125亿度(1.25×10^10)。那么,这种电能为世界提供多长时间?
根据国际能源署(IEA)提供的数据,2018年全球总用电量约为22.9万亿千瓦时,日均用电量为630亿千瓦时。转换后,世界每年的能源消耗相当于“0.92吨”,即每天“5磅”。因此,一磅电能足以让全世界使用大约4.8小时。2018年,全国社会用电总量为6.85万亿千瓦时,相当于“550斤”,所以一公斤的能量只需要16个小时左右。
理想情况下,如果淬火920千克材料和920千克反物质,这一过程产生的能量相当于2018年全球总耗电量。
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