人體的熱能來源于每天所吃的食物,但食物中不是所有營養(yǎng)素都能產(chǎn)生熱能的,只有碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)這三大營養(yǎng)素會產(chǎn)生熱能。
人體每時每刻都在消耗能量?,這些能量是由所攝取食物的化學(xué)能?轉(zhuǎn)變而來的。食物中能產(chǎn)生能量的營養(yǎng)素是蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化物,它們經(jīng)過氧化產(chǎn)生能量,供給機(jī)體維持生命、生長發(fā)育、從事各種活動的需要。
機(jī)體攝入和消耗的能量通常用熱量單位“卡”或“千卡”表示。營養(yǎng)學(xué)上一般多采用“千卡”。
供給熱能的營養(yǎng)素在腆食中所占的比例,可因共特點(diǎn)、在機(jī)體中的作用、飲食習(xí)慣和各地食品的種類而不同一般情況下,人們膳食中大約總熱量的60~70%來自碳水化物,16~25%來白脂肪,10~14%來自蛋白質(zhì)。[。
能量有電能、熱能、光能、聲能不同的形式。和運(yùn)動有關(guān)的物體有機(jī)械能。燃料、食物、化學(xué)物質(zhì)中儲存的是化學(xué)能。
能量有電、熱、聲、光等多種形式,能量還能儲存在食物、燃料中。
電能可以轉(zhuǎn)化成其他形式的能量,其他不同形式的能量間也能轉(zhuǎn)化。
電池是把化學(xué)能或光能轉(zhuǎn)化成了電能。電能都是其他形式的能量轉(zhuǎn)化來的。
煤是幾億年前的植物經(jīng)過復(fù)雜的變化變成的;石油、天然氣是幾億年前大量的低等生物經(jīng)過長期、復(fù)雜的變化形成的。
水能、風(fēng)能、化學(xué)能大多數(shù)能源最終都來源于太陽。
新能源有地?zé)?、風(fēng)能、水能、原子能、直接利用的太陽能、沼氣能源等。
也有儲氫材料
1、機(jī)械能(動能,勢能)
機(jī)械能是動能與勢能的總和,這里的勢能分為重力勢能和彈性勢能。我們把動能、重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能。決定動能的是質(zhì)量與速度;決定重力勢能的是質(zhì)量和高度;決定彈性勢能的是勁度系數(shù)與形變量。
2、分子勢能(內(nèi)能)
分子勢能是分子間由于存在相互的作用力,從而具有的與其相對位置有關(guān)的能。分子勢能是內(nèi)能的重要組成部分。
3、光能
光能[luminous energy;light energy]是光子運(yùn)動對應(yīng)的能量形式,光能是由太陽、蠟燭等發(fā)光物體所釋放出的一種能量形式,光能是一種可再生性能源。
4、磁能
泛指與磁相聯(lián)系的能量,嚴(yán)格地說應(yīng)指磁場能。在線圈中建立電流,要反抗線圈的自感電動勢而做功,與這部分功相聯(lián)系的能量叫做自感磁能。
5、電能
電能,是指使用電以各種形式做功(即產(chǎn)生能量)的能力。電能既是一種經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、清潔且容易控制和轉(zhuǎn)換的能源形態(tài),又是電力部門向電力用戶提供由發(fā)、供、用三方共同保證質(zhì)量的一種特殊產(chǎn)品( 它同樣具有產(chǎn)品的若干特征,如可被測 量、預(yù)估、保證或改善。
6、化學(xué)能
化學(xué)能是一種很隱蔽的能量,它不能直接用來做功,只有在發(fā)生化學(xué)變化的時候才可以釋放出來,變成熱能或者其他形式的能量。
7、核能
核能(或稱原子能)是通過核反應(yīng)從原子核釋放的能量,符合阿爾伯特·愛因斯坦的質(zhì)能方程E=mc2 ,其中E=能量,m=質(zhì)量,c=光速
"能量"在物理中的意義:
能量是物理學(xué)中描寫一個系統(tǒng)或一個過程的一個量。一個系統(tǒng)的能量可以被定義為從一個被定義的零能量的狀態(tài)轉(zhuǎn)換為該系統(tǒng)現(xiàn)狀的功的總和。一個系統(tǒng)到底有多少能量在物理中并不是一個確定的值,它隨著對這個系統(tǒng)的描寫而變換。 人體在生命活動過程中,一切生命活動都需要能量,如物質(zhì)代謝的合成反應(yīng)、肌肉收縮、腺體分泌等等。而這些能量主要來源于食物。動、植物性食物中所含的營養(yǎng)素可分為五大類:碳水化合物、脂類、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)和維生素,加上水則為六大類。其中,碳水化合物、脂肪和蛋白質(zhì)經(jīng)體內(nèi)氧化可釋放能量。三者統(tǒng)稱為“產(chǎn)能營養(yǎng)素”或“熱源質(zhì)”。
能量是一種客觀存在,自然界的萬物都是他的表現(xiàn)形式。與物質(zhì)都存在反物質(zhì)一樣他也有相對的反能量。當(dāng)他們相遇時系統(tǒng)就恢復(fù)平靜了,就什么都沒有了,就不存在了。
通常每克碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)在人體內(nèi)平均可產(chǎn)生代謝能力分別為4kcal、9kcal、4lcal。同時一般情況下一個人在5-7天內(nèi)的熱能攝入量等于消耗量
能量攝入過剩,則會在體內(nèi)貯存起來。人體內(nèi)能量的貯存形式是脂肪,脂肪在體內(nèi)的異常堆積,會導(dǎo)致肥胖和機(jī)體不必要的負(fù)擔(dān),并可成為心血管疾病、某些癌癥、糖尿病等退行性疾病的危險(xiǎn)因素。
人體每日攝入的能量不足,機(jī)體會運(yùn)用自身儲備的能量甚至消耗自身的組織以滿足生命活動的能量需要。人長期處于饑餓狀態(tài),在一定時期內(nèi)機(jī)體會出現(xiàn)基礎(chǔ)代謝降低、體力活動減少和體重下降以減少能量的消耗,使機(jī)體產(chǎn)生對于能量攝入的適應(yīng)狀態(tài),此時,能量代謝由負(fù)平衡達(dá)到新的低水平上的平衡。其結(jié)果引起兒童生長發(fā)育停滯,成人消瘦和工作能力下降。
任何運(yùn)動都需要能量。能量的形式有許多如:光聲熱電,有機(jī)械能,化學(xué)能,熱能,電能,聲能等等。
舉一個例子而言,我們觀察一個質(zhì)量為1kg的固體的能量:
假如我們在研究經(jīng)典力學(xué)而只對它的動能感興趣的話,那么它的能量就是我們要將它從靜止加速到它現(xiàn)有速度所加的功的總和。
假如我們在研究熱學(xué)而只對它的內(nèi)能感興趣的話,那么它的能量就是我們要將它從絕對零度加熱到它現(xiàn)有溫度所加的功的總和。
假如我們在研究物理化學(xué)而只對它所含有的化學(xué)能感興趣的話,那么它的能量就是我們在合成這個固體時對它的原料加入的功的總和。
假如我們在研究原子物理而只對它所含的原子能感興趣的話,那么它的能量就是我們從原子能為零的狀態(tài)對它做功、使它達(dá)到現(xiàn)在狀態(tài)的功的總和。
當(dāng)然我們也可以用反過來的方法來定義這個固體所含的能量,舉兩個例子:
該固體的內(nèi)能是將它冷卻到絕對零度所釋放出來的功的總和。
該固體的原子能是將它所含的所有的原子能全部釋放出來的功的總和。
可見,能量雖然是一個非常常用和非常基礎(chǔ)的物理概念,但同時也是一個非常抽象和非常難定義的物理概念。事實(shí)上,物理學(xué)家一直到19世紀(jì)中才真正理解能量這個概念。在此之前能量常常被與力、動量等概念相混。有一段時間里,物理學(xué)家使用過一個稱為“活力”的、與能量非常相似的概念,其意思是一種使物體活潑起來(動起來、熱起來)的力。英語中的能量一詞energy是兩個希臘詞的組合:εν是“在……之中”的意思,εργοs是“功、勞動”的意思。加在一起 en-ergi 就是“加進(jìn)去的功”的意思。
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