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【白炽灯功率】一个灯泡40瓦,但你知道人体的功率是多少吗?

文/yuki

根据能量守恒原理,我们知道大自然中任何物质的运动都包含能量,人类是由一堆细胞组成的无数分子原子组成的有机体,在行走、停止、奔跑、战斗、思考、呼吸和代谢的过程中,必然伴随着能量的转换。就像机器运行、车辆运行需要电力、燃料一样

据相关统计,假如把人比作一台机器,其能量消耗的功率大约是80w,这个功率用来维持其身体的代谢,因此把这个功率叫做基本代谢率,人在安静睡眠的时候大致就在维持这个功率。在进行一般脑力劳动时,例如学生在上课时,消耗的功率约为150w,其中约80w为基本代谢率,约40w消耗在脑的活动中。在中等激烈的运动中,例如以5m/s的速度骑自行车时,骑车人消耗的功率约为500w。在比较剧烈的运动中,例如打篮球时,人消耗的功率约为700w。在更加剧烈的运动情况下,例如在百米赛跑中,一个优秀运动员消耗的功率可达到2KW左右。

人体功率远大于一盏白炽灯

再根据热力学第二定律,世界上一切物质的状态都是朝着无序的方向发展的,即“熵增”状态,直至达到平衡。而人体这台精妙的机器,是非常有序的组织形式,要维持这台机器的运转,即维持其熵值不变甚至增加,就必然意味别处有更大的能量消耗,即熵值更大幅度的增加才可以。

那么,人时刻都在消耗的这些能量,其来源究竟是哪里呢?我想大家都猜到了,是食物。对的,食物几乎是人类唯一的能量来源。我们通常认为的生命体必不可少的三大件:水、阳光空气当中,水不算,因为水不能提供能量,只能供生物组织代谢和维持生物组织内部平衡使用。阳光也不算,晒太阳不能让我们不饿肚子,顶多只是让我们更健康。阳光可以被看作我们人体能量的间接来源,因为人类吃的植物类食物是靠光合作用积累的,动物类食物是靠动物摄取植物能量积累的。空气中因为富含氧气,可供人类呼吸代谢之用,可以看作能为人类提供少许的能量来源,但但靠氧气提供的能量远远不够,根据不足以维持人类的各项活动。说到这里,我们就理解植物为什么就不能到处移动了,因为植物仅靠光合作用提供能量,一平米绿叶在阳光最强烈的地方仅能产生10瓦的功率,跟人体重量相仿的植物通过光合作用产生的功率最高只有20瓦,而维持人体运转的最低功率也需要80瓦。

食物是人类最主要的能量来源

人是杂食类生物,植物和动物都可以作为食物来源,人体摄入食物后,会经过消化系统转化为生物界普遍的能量单元—葡萄糖,葡萄糖就像人体的蓄电池,供人体随时调配使用。葡萄糖分子结构很稳定,可以储存起来供人体缓慢利用,这样人类饱餐一顿后就能维持很长一段时间,不用一直守在食物旁边吃东西。葡萄糖里面的能量还非常容易提取,在ATP的帮助下可以很方便地把能量释放出来。那么答案来了,人体只要一日三餐得到保障,那么其能量来源--葡萄糖就可以有效的储存和供给,人体就不再为能耗而发愁,从而可以腾出时间去仰望星空、思考人生了。

葡萄糖分子结构

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