如果把人比作機器，你知道人體的能耗和功率是多少嗎？

文/Yookee

根據能量守恆原理我們知道，自然界任何物質的運動都蘊含着能量，人作爲由一堆細胞進而由無數個分子原子組成的生物體，其在走走停停、奔跑、打鬥、思考甚至呼吸、代謝的過程中必然牽扯到能量轉換，就像機器運轉、車輛行駛需要電力、燃油等能源作爲支撐一樣，人的每一項行爲都意味着能量的消耗。據相關統計，假如把人比作一臺機器，其能量消耗的功率大約是80w,這個功率用來維持其身體的代謝,因此把這個功率叫做基本代謝率，人在安靜睡眠的時候大致就在維持這個功率。在進行一般腦力勞動時,例如學生在上課時,消耗的功率約爲150w,其中約80w爲基本代謝率,約40w消耗在腦的活動中。在中等激烈的運動中,例如以5m/s的速度騎自行車時,騎車人消耗的功率約爲500w。在比較劇烈的運動中,例如打籃球時,人消耗的功率約爲700w。在更加劇烈的運動情況下,例如在百米賽跑中,一個優秀運動員消耗的功率可達到2KW左右。

人體功率遠大於一盞白熾燈

再根據熱力學第二定律，世界上一切物質的狀態都是朝着無序的方向發展的，即“熵增”狀態，直至達到平衡。而人體這臺精妙的機器，是非常有序的組織形式，要維持這臺機器的運轉，即維持其熵值不變甚至增加，就必然意味別處有更大的能量消耗，即熵值更大幅度的增加纔可以。

那麼，人時刻都在消耗的這些能量，其來源究竟是哪裏呢？我想大家都猜到了，是食物。對的，食物幾乎是人類唯一的能量來源。我們通常認爲的生命體必不可少的三大件：水、陽光空氣當中，水不算，因爲水不能提供能量，只能供生物組織代謝和維持生物組織內部平衡使用。陽光也不算，曬太陽不能讓我們不餓肚子，頂多只是讓我們更健康。陽光可以被看作我們人體能量的間接來源，因爲人類喫的植物類食物是靠光合作用積累的，動物類食物是靠動物攝取植物能量積累的。空氣中因爲富含氧氣，可供人類呼吸代謝之用，可以看作能爲人類提供少許的能量來源，但但靠氧氣提供的能量遠遠不夠，根據不足以維持人類的各項活動。說到這裏，我們就理解植物爲什麼就不能到處移動了，因爲植物僅靠光合作用提供能量，一平米綠葉在陽光最強烈的地方僅能產生10瓦的功率，跟人體重量相仿的植物通過光合作用產生的功率最高只有20瓦，而維持人體運轉的最低功率也需要80瓦。

食物是人類最主要的能量來源

人是雜食類生物，植物和動物都可以作爲食物來源，人體攝入食物後，會經過消化系統轉化爲生物界普遍的能量單元—葡萄糖，葡萄糖就像人體的蓄電池，供人體隨時調配使用。葡萄糖分子結構很穩定，可以儲存起來供人體緩慢利用，這樣人類飽餐一頓後就能維持很長一段時間，不用一直守在食物旁邊喫東西。葡萄糖裏面的能量還非常容易提取，在ATP的幫助下可以很方便地把能量釋放出來。那麼答案來了，人體只要一日三餐得到保障，那麼其能量來源--葡萄糖就可以有效的儲存和供給，人體就不再爲能耗而發愁，從而可以騰出時間去仰望星空、思考人生了。