Запитайте фізика, скільки калорій у цьому сонячному промені
Підпишіться на цей блог
Підпишіться
Шукати в цьому блозі
Запитайте фізика: скільки калорій у цьому сонячному промені?
Джо,
Чудове запитання - приголомшливо, що ви впізнаєте потік енергії, задіяний у біології та фізиці: це означає, що в кінцевому рахунку майже все життя на Землі в певному сенсі забезпечується синтезом. Мабуть, на диво, ваше запитання не таке вже й велике! Хоча енергія набуває різних форм, одна з дивовижних речей у фізиці полягає в тому, що в кінці кінців все це взаємоперетворюється - перехід від калорій до більш стандартної одиниці енергії, такої як джоулі, є простим перетворенням масштабу. Це означає, що якщо помножити добові потреби людини в калоріях на кількість днів у 85 років, ви зможете знайти грубу відповідь на своє запитання!
Однак цікаво відзначити, що кількість сонячної енергії, яка надходить у щоденну їжу людини, надзвичайно мінлива залежно від її раціону. Загальне правило в біології полягає в тому, що на кожному рівні ви піднімаєтесь по харчовому ланцюгу (трофічний рівень є науковим терміном), ви втрачаєте 90% задіяної енергії. Якщо травинка протягом життя поглинає 1000 калорій енергії як сонячне світло, вона забезпечить корові, яка її з’їсть, близько 100 калорій - решта входить у процеси, пов’язані з підтримкою трави в живих, допомагаючи їй розмножуватися, і т. д. Ці 100 калорій трави перетворюються на приблизно 10 калорій їстівної яловичини, а решта надходить корові. Результатом цього є те, що вегетаріанець може отримати приблизно на 1/10 кількості загальної енергії сонця, яку може отримати хижак, що є частиною причини, чому вегетаріанство краще для навколишнього середовища - і може відігравати все більш важливу роль допомагаючи нам прогодувати всіх у міру збільшення світового населення.
Одним з найпоширеніших показників енергії є джоуль, одиниця, яка тісно пов’язана зі знайомими ватами; 60-ватна лампочка використовує 60 джоулів енергії в секунду. Фізична калорія становить 4,184 джоуля, отже, калорійність їжі - 4,184 - достатньо, щоб 60-ватна лампочка продовжувала горіти (4184/60 =)
Якщо припустити, що людина приймає 2000 калорій на день і живе 85 років, як ви запропонували, вона споживає: