一斤电能供全世界用多少年？

按常理，不能用“斤”来表示能量，电就是一种能量。

“斤”是个重量（质量）单位，1斤合0.5千克。而电是一种能量，能量的单位有焦耳、卡、千瓦时、尔格等，就是没有“斤”，一个质量单位怎么能用来表示能量？尤其是表示电能，实际上人们多用千瓦时表示电能，这个千瓦时就是人们常说的“度”。

当然能量单位不是国际基本单位（国际基本单位一共有7个，分别是：质量单位――千克、长度单位――米、时间单位――秒、电流单位――安培、热力学温度――开、物质的量单位――摩尔、发光强度――坎德拉），能量是由质量等国际基本单位推导出来的，比如说1焦耳=1千克·米/秒。而1千瓦时=1度=（1000焦耳/秒）×3600秒=3.6×10^6焦耳=3.6×10^6千克·米/秒，也就是说能量的确与物体质量及其运动有联系，但也只限于有联系，在爱因斯坦之前，人们不可能直接单独用质量单位去表示能量。

爱因斯坦质能关系式的出现使事情出现转机

直到1905年，爱因斯坦发表了狭义相对论的几篇论文，其中有一篇推出了著名的质能关系式E=mC^2，

爱因斯坦和他的质能方程式

说的是物体拥有的所有能量E等于它的质量m与光速C平方的乘积，并且物体的质量和能量可以互相转化。由于光速C是常数，因此只要物质质量一定，能量就一定，反之亦然。从这个意义上说，可以用质量来计算和表示能量的大小。比如我们常说太阳每秒钟消耗7亿吨氢原子，这7亿吨氢原子经过热核聚变转化为6.96亿吨氦原子，放出400多万吨的能量，即3.86×10^26焦耳，这400多万吨就是7亿吨氢原子转化为氦原子后的质量亏损△m，它全部转化为能量△E，因此这里直接用质量表示能量。

质量可以表示能量，但不是所有的能量都和质量一体共存，因此用质量表示能量更多说地是能量的对应质量。

质量和能量都是物质的属性，一个物质具有了质量的同时就具有了能量。大多的时候，质量和能量就是物质的一体两面，它们是共存于一体的，所谓质能之间的转化不过是以谁为主要表现形式而已；但有的时候物质只以能量的方式存在，而不具有质量。比如说光子并没有质量（静质量为0），但它却是个能量子。因此质能关系式说的只是质量和能量的对应与转化关系，并没有说质和能一定共存、一定能转化。用质量表示能量更多说的是能量的“对应质量”。

电能就是个纯能量，本身并不具有质量。

它是由别的形式的能（例如风能、水能、核能、热能、机械能、化学能和太阳能等）转化而来，并不是由质量直接转化而来（当然即使由质量直接转化而来，电能也不再具有质量）。因此我们用质量单位“斤”来表示电，说的只是它的对应质量。在回答本题之前，我觉得有必要说清楚这个问题。

下面我们根据质能关系式△E=△mC^2算一下“一斤”电能有多少能量。这些电能供全世界用多少年？

把△m=0.5千克，C≈300000000米/秒代入公式得：“一斤”电的能量△E≈0.5千克x（300000000米/秒）^2=4.5×10^16焦耳=1.25×10^10度=125亿度。这些能量和全世界每年用电量相比是什么概念？全世界的用电量每年都在增加，咱们按照最新统计数据，全球每年的用电量大概是25万亿度，正好是“一斤”电的2000倍，即全世界每年要消耗“2000斤”电。也就是说“一斤”电只能供全世界用1/2000分之一年，约合4.38小时，这就是本题的答案。

引申一下：全世界每年用这么多“斤”的电，这是个什么概念？有这么多的能源转化利用吗？

的确“一斤”电的能量并不小，我们都知道日本广岛“小男孩”原子弹的威力，把整个广岛夷为平地。

它的爆炸威力18000吨TNT当量，相当于1公斤铀235全部裂变释放的能量，约合8×10^13焦耳，

根据△E=△mC^2可以算出产生这巨大的能量只亏损了0.89克质量，以此对比，我们可知500克（1斤）物质全部转化成的能量（4.5×10^16焦耳）有多么大！这个能量相当于6000个广岛原子弹的能量总和，而这个能量比起全世界每年的用电量，却又是小巫见大巫。全世界每年的用电量又是这个能量的2000倍，约合一千二百万个广岛原子弹的能量总和呀。这就是我们每年的用电，人类利用自然的能力有多强啊，目前全世界都面临能源危机，我们以后是不是要节约一下啊，免得过早把地球资源耗尽。好了先不说这些，咱们再回到原来的话题――全世界每年能有那么多的能源转化为电吗？

答案当然是能，前面咱们曾举过例子，太阳每秒中就消耗7亿吨氢，把其中400多万吨物质转化为以伽马射线为形式的能量，大约为3.86×10^26焦耳，这相当于在一秒钟内同时爆炸910亿颗100万吨级的氢弹，这些能量全部辐射向太空。

根据太阳常数，我们地球仅获得其中的22亿分之一，大约为1.75×10^17焦耳，相当于500多万吨标准煤完全燃烧释放的能量。地球的反照率为0.3，就是说地球把30%的太阳辐射能量又反射回太空，只吸收70%，那也有1.225×10^17焦耳，相当于“2.7斤”电。一年下来就能吸收“八千五百万斤”电，而全世界每年用电量仅为“2000斤”（25万亿度），比起太阳给地球的能量实在不算什么。换句话说，太阳给全世界提供了的能量足够来转化生产电的，难就难在利用率和转化率，这已经不是我们本文的讨论内容。

作者：宇宙新思维