数量级 (能量)

本页以焦耳为单位，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。
一克干燥空气提高摄氏一度需要的能量。

• 1 J ≡ 1 N·m（牛顿-米）。
• 1 J ≡ 1 W·s（瓦特-秒）。
• 1.356 J ≈ 1 ft·lb_f（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]
• 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
• 2×10¹⁹ J，2011年日本东北地方太平洋近海地震释放的能量
• 1.46×10¹⁹J，2005年美国所生产的电量。^[16]
• 9×10¹⁹ J，2004年印度洋大地震释放的能量。
• 4.5×10²⁰ 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）.
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3. 存档副本. [2008-01-13]. （原始内容存档于2009-04-01）.
4. 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. ${\displaystyle KE={\tfrac {1}{2}}mv^{2}}$
13. ${\displaystyle E_{p}={\sqrt {\frac {\hbar c^{5}}{G}}}}$
14. 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. 存档副本. [2008-01-13]. （原始内容存档于2017-09-13）.
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22. ${\displaystyle U={\frac {(3/5)GM^{2}}{r}}}$
    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）.
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