一个原子完全转换成能量到底能让一辆电瓶车跑多远?
发布网友
发布时间：2023-08-02 13:59
共5个回答
热心网友
时间：2024-11-29 10:45
感谢提问：一个原子完全转换成能量到底能让一辆电瓶车跑多远？
这是一个很有趣的问题，想要知道一个原子完全转换能量能让一辆电瓶车跑多远？
首先应该知道一个原子的所具有能量如何计算？伟大物理学家给出了答案，1905年，爱因斯坦突破经典力学的束缚，基于两个假设：光速不变原理和狭义相对性原理，正式提出狭义相对论。根据狭义相对论可以推导出著名的方程：质能方程。质能方程将能量与质量联系起来，能量与质量可以相互转化。质能方程也被称为十大最美公式之一。
质能方程推导如下：（需要用到高等数学微积分知识）
以铁原子为例：一个铁原子的质量约为：9.288*10^-26kg。因此所具有的能量：E=mc^2=9.2889.288*10^-26*(3*10^8)J=8.3592*10^-9J
根据计算结果，一个原子的所具有能量是非常有限的，不足以驱动一辆电瓶车前进，更不要说能走多远了，能量几乎可以忽略不计。
虽然一个铁原子的能量有限，但要知道宏观物体是大量的微观原子组成。
那么我们来计算1g铁所有的能量。E=mc^2=1*10^-3*(3*10^8)J=9*10^13J=2.5*10^7(kW.h)
根据计算结果，1g铁具有能量是非常可观的，差不多是2500万度电能。目前一辆电瓶车1公里需要0.02度左右。这么多能量完全转换的话，电瓶车可以骑行12.5亿公里，差不多是地球与太阳距离8倍左右，可以说是相当远了。要知道这才是1g铁原子所具有的能量，各位小伙伴家中的铁锅足足有好几千克，大家有兴趣可以计算一下，这里面的能量是多少。
正是质能方程的出现，人类意识到，微观世界蕴藏巨大的能量，这些可以被利用起来。于是人类研发出核武器：原子弹、氢弹，但不理智地使用核武器会造*员伤亡，也威胁人类安全。同样，质能方程也为人类能源枯竭，给出了一条道路：建造出核电站，为人类供应源源不断的电能。
可以说质能方程是让人有爱有恨。
总结：一个原子的所具有的能量是非常有限，几乎可以忽略不计。但宏观物体是由数以亿计的原子等微观粒子组成。所以从宏观世界来看，这能量是非常庞大的。当前人类已经能利用核裂变，使用原子能。如果有朝一日，能突破核聚变发电，那么能源危机就不会再有了。
想知道什么是核聚变和核裂变，关注我吧。
热心网友
时间：2024-11-29 10:46
热心网友
时间：2024-11-29 10:46
热心网友
时间：2024-11-29 10:47
热心网友
时间：2024-11-29 10:47
