数量级 (能量)

本页焦耳为单位，按能量大小列出一些例子，以帮助理解不同能量的概念。

小于10-24

  • 0 J ，绝对零度的能量。
  • 6.626×10-34 J，频率为1赫兹的光子对应的光子能量。[1]
  • 3.0×10-31 J，自2003年以来人类所能制造最低温的分子平均动能。[2]

10-24

  • 1.5×10-23 J，回力棒星云的分子平均动能，约1K（目前发现最冷的非人造温度）。[3]

10-21

  • 4.37×10-21 J，室温时，分子平均动能
  • 1.602×10-19 J，等于一电子伏特
  • 2.7×10-19 J～5.2×10-19J，可见光的能量范围

10-18

  • 5×10-18 J，根据质能转换公式，这等于中微子的质量

10-15

  • 5×10-14 J，根据质能转换公式，这等于缈中微子的质量
  • 5.1×10-14 J，等于电子的质量。

10-12

  • 3.2×10-12 J，铀235核分裂时释放出的能量。
  • 3.5×10-12 J，钸239核分裂时释放出的能量。
  • 1.503×10-10 J，等于质子的静质量。
  • 1.505×10-10 J，等于中子的静质量。
  • 3.005×10-10 J，等于氘的静质量。
  • 5.972×10-10 J，等于氦原子核的静质量。

10-9

  • 8×10−9 J，是CERN的大型电子正子对撞机加速粒子的能量。[4]
  • 1.3×10−8 J，等于W玻色子的静质量。
  • 1.5×10−8 J，等于Z玻色子的静质量。
  • 4.3×10−8 J，是CERN的超级质子同步加速器加速粒子的能量。[5]
  • 1.6×10−7 J，一只蚊子飞行的动能[6]
  • 1×10−7 J ≡ 1 尔格

10-6

  • 1.8×10−4 J，CERN的大型强子对撞机加速粒子的能量。[4]

10-3

10-2

10-1

1.1×10−1 J，一枚50美分硬币下跌1米的能量[7][8]

100

一焦耳在日常生活中等于：
在地球上，一个苹果（约0.1公斤）从一米高的地方掉下产生的动能。
一个不动的人一百分之一秒释放的热量。
一克的干燥空气提高摄氏一度的需要的能量。

  • 1 J ≡ 1 N·m（牛顿-米）。
  • 1 J ≡ 1 W·s（瓦特-秒）。
  • 1.356 J ≈ 1 ft·lbf（英尺磅）。
  • 4.184 J ≡ 1卡路里（小卡）
  • 8 J，GZK极限预测宇宙射线的上限。[9]

101

  • 5×101J，目前发现最高能量的宇宙射线。[10]
  • 8×101J，等于一个一般人挥动球棒的能量。

102

  • 7.457×102 J，=1 hp·s（马力－秒）。

103

  • 1×103 J，氙闪光灯发出的能量。
  • 1.05×103 J，≈一英制热量单位。
  • 1.366×103 J，地球上平均一平方米接受到太阳的热量。[11]
  • 1.42×103 J，一个3.5 g（公克）的子弹被AK-74发射所产生的动能。[12]
  • 3.28×103 J，一个9.33 g NATO步枪的子弹以838m/s发射的动能。[12]
  • 3.600×103 J ≡ 1 W·h（瓦特-小时）。
  • 4.184×103 J，一克的TNT爆炸时产生的能量。
  • 4.186×103 J ≡一卡路里。（大卡）
  • 1.7×104 J，新陈代谢一克的糖或蛋白质产生的能量。
  • 3.8×104 J，一克的油脂的热量。
  • 5.0×104 J，燃烧一克的汽油产生的能量。

106

  • 1×106 J，一条巧克力条的热量。（质疑：一条巧克力的"重量"，不确定性太高）
  • 6.3×106 J，营养学建议一位成年女性一天摄取的热量。[来源请求]
  • 8.4×106 J，营养学建议一位成年男性一天摄取的热量。[来源请求]
  • 1.05×108 J ≈一色姆（Therm）=100000英热单位。

109

  • 1.5×109 J，一次闪电平均释放的能量。
  • 1.95627185×109 J，等于普朗克能量。[13]
  • 6.12×109 J ≈ 1 bboe（一桶石油的能量）。[14]
  • 4.19×1010 J ≈1 toe（一顿石油的能量）。[14]
  • 5×1010 J，一个MOBE炸弹所产生的能量。
  • 7.2×1010 J，一辆普通汽车一年的动能。
  • 8.64×1010 J ≈ 1 MW·d（百万瓦-天）

1012

  • 3.6×1013 J，一场暴风雨平均释放的能量。
  • 5.5×1013 J，小男孩原子弹爆炸时释放的能量。[15]
  • 8.78×1013 J，胖子原子弹爆炸时释放的能量。[15]
  • 9.0×1013 J，根据质能转换公式，这等于一克物质的能量。
  • 6×1014 J，一个台风每秒释放的能量
  • 5×1014 J，一枚现代小型化氢弹爆炸时释放的能量。

1015

  • 2.07×1015 J，2005年多哥共和国所消耗的电量。[16]
  • 1.0×1016 J，一个足以造成巴林杰陨石坑小行星撞击产生的能量。
  • 4.42×1016 J，2005年津巴布韦所消耗的电量。[16]
  • 1.74×1017 J，每秒太阳释放到地球的热量。[17]
  • 2.1×1017 J，沙皇核弹爆炸时释放的能量。
  • 4.10×1017 J，2005年挪威所消耗的电量。[16]
  • 8.4×1017 J，印度尼西亚的喀拉喀托火山爆发时释放的能量。

1018

  • 3×1018 J， 中国所消耗的电量。
  • 3.5×1018 J，2018年中国所制造的能量
  • 3×1018 J，台风平均一天所释放的能量。[18]
  • 1.12×1019 J，2011年日本东北地方太平洋近海地震释放的能量
  • 1.12×1019 J，2004年印度洋大地震释放的能量。
  • 2×1018 J，美国一个月所消耗的电量
  • 1.37×1019 J，2005年美国所消耗的电量
  • 1.46×1019J，2005年美国所生产的电量。[16]
  • 3×1019 J，1960年智利大地震释放的能量。

1021

  • 6.5×1021 J，预估地球上的天然气总共可提供的能量。[19]
  • 7.4×1021 J，预估地球上的钸总共可提供的能量。
  • 3×1022 J，多峇巨灾释放的能量。
  • 1.5×1022J，太阳每天释放到地球的能量。[17]
  • 2.1×1022 J，预估地球上的煤总共可提供的能量。[20]
  • 3.9×1022 J，预估地球上的石油总共可提供的能量。
  • 5.0×1023 J，一个足以造成希克苏鲁伯陨石坑小行星撞击产生的能量。

1024

  • 5.5×1024 J，太阳每年释放到地球的能量。
  • 6×1025 J，太阳闪焰释放的能量。
  • 3.86×1026 J，太阳每秒释放的能量。

大于1027

  • 2×1029 J，月球重力结合能的能量，地球自转的能量
  • 3.34×1031 J，太阳每天释放的能量。[21]
  • 2.4×1032 J，地球重力结合能的能量。[22]
  • 2.7×1033 J，地球公转的动能。[23]
  • 1.22×1034 J，太阳每年释放的能量。[21]
  • 5.37×1041 J，根据质能转换公式，这等于一地球质量的能量。
  • 1.9×1041 J，太阳重力结合能的能量，类星体能量。
  • 1.2×1044 J，超新星爆炸时释放的能量。
  • 1×1046 J，，极超新星爆炸时释放的能量。
  • 1×1047 J，伽玛射线暴释放的能量。
  • 1.8×1047 J，根据质能转换公式，这等于一太阳质量的能量。
  • 7.2×1058 J，根据质能转换公式，这等于一银河系质量的能量。（不包括暗物质）
  • 7.2×1059 J，根据质能转换公式，这等于一银河系质量的能量。（包括暗物质）
  • 1.314×1070 J，根据质能转换公式，这约等于目前可观测宇宙质量对应的能量。[24]
  • ∞ J ，引力奇点的能量。

参考文献

  1. ^ Planck's constant | physics | Britannica.com. britannica.com. [26 December 2016]. （原始内容存档于2015-05-03）. 
  2. ^ 存档副本. [2008-01-13]. （原始内容存档于2008-05-09）. 
  3. ^ 存档副本. [2008-01-13]. （原始内容存档于2009-04-01）. 
  4. ^ 4.0 4.1 存档副本. [2008-01-13]. （原始内容存档于2007-03-09）. 
  5. ^ 存档副本 (PDF). [2008-01-13]. （原始内容存档 (PDF)于2019-06-12）. 
  6. ^ 存档副本. [2008-01-13]. （原始内容存档于1999-10-12）. 
  7. ^ Coin specifications. United States Mint. [2 November 2011]. （原始内容存档于2015-05-15）. 11.340 g 
  8. ^ Calculated: m*g*h = 11.34e-3 kg * 9.8 m/s^2 * 1 m = 1.1e-1 J
  9. ^ http://psroc.phys.ntu.edu.tw/bimonth/v24/538.pdf (PDF). [2008-01-13]. （原始内容存档 (PDF)于2015-12-22）.  外部链接存在于|title= (帮助)
  10. ^ 存档副本 (PDF). [2008-01-13]. （原始内容存档 (PDF)于2015-12-22）. 
  11. ^ 存档副本. [2008年1月13日]. （原始内容存档于2018年1月13日）. 
  12. ^ 12.0 12.1  
  13. ^  
  14. ^ 14.0 14.1 option=com_content&task=view&id=9 Energy Units （页面存档备份，存于互联网档案馆）, by Arthur Smith, 2005年1月21日
  15. ^ 15.0 15.1 存档副本. [2008-01-13]. （原始内容存档于2017-09-13）. 
  16. ^ 16.0 16.1 16.2 16.3 存档副本. [2008-01-13]. （原始内容存档于2008-09-24）.  from the Energy Information Administration [1] （页面存档备份，存于互联网档案馆）
  17. ^ 17.0 17.1 引用错误：没有为名为sun1的参考文献提供内容
  18. ^ FAQ : HURRICANES, TYPHOONS, AND TROPICAL CYCLONES （页面存档备份，存于互联网档案馆） noaa.gov
  19. ^ 存档副本. [2012-01-27]. （原始内容存档于2011-05-23）.  from the Energy Information Administration
  20. ^ 存档副本. [2010-05-27]. （原始内容存档于2010-01-08）.  from the Energy Information Administration [2] （页面存档备份，存于互联网档案馆）
  21. ^ 21.0 21.1 引用错误：没有为名为sun2的参考文献提供内容
  22. ^  
    Chandrasekhar, S. 1939, An Introduction to the Study of Stellar Structure(Chicago: U. of Chicago; reprinted in New York: Dover), section 9, eqs. 90-92, p. 51 (Dover edition)
    Lang, K. R. 1980, Astrophysical Formulae(Berlin: Springer Verlag), p. 272
  23. ^ 存档副本. [2016年12月26日]. （原始内容存档于2017年8月22日）. 
  24. ^ Jim Lochner. Big Bang Energy. web.archive.org. 2014-08-19 [2021-09-08]. 原始内容存档于2014-08-19.