手机访问:wap.265xx.com人如果需要充电,一个正常人一天要消耗多少度电?
假如人的能量消耗全是靠电的,那么一个正常在写字楼上班非从事体力劳动的成年男人一天大概会消耗多少度电。
假设以后人身体中植入了电脑这样的设备,能靠食物的摄入来维持能量的消耗吗?
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这个很简单啊,几个单位的换算问题罢了。
按照成年男子一天2000大卡来说,2000大卡=8400kJ=2.33kWh。
也就是说每个人每天的代谢大概需要2.33度电。
嗯,对比某些一小时随随便便一度电的台式电脑,突然觉得人类真是节能环保的典范……
不过如果是考虑人体内部植入的话,肯定不可能上Intel i9 7900X + GTX TITIAN X SLI这种配置了233,合适的类比不说电子词典了,至少也应该是手机这种。
现在手机一般一个白天3000mAh马马虎虎,一个昼夜的话翻个倍,就当6000mAh。按照5V来算,就是30Wh,也就是0.03度电。跟人体每天消耗的2.33度想比,不过是个零头,轻轻松松嘛。
更何况现在手机耗电大约有七八成是屏幕消耗的,如果是靠脑机接口传输数据,只需要计算不需要显示的话,可以再砍掉一大半。
当然如果你要一直连着着WIFI和GPS之类的话……嗯,睡前请断网,不然脑子会烧掉的。
顺便来算一下,这0.03度电,也就是约30大卡的能量,也就约为30g米饭所提供的热量,不到一两。嗯,所以以后去食堂打饭的时候请跟大妈这么说:
「请给我多打一两饭,我给手机充下电。」
大妈一定会用关爱祖国花朵的眼神看着你的哦!
(例行配图)


补充一下,有人吐槽一小时一度电太多了,这里就是举个例子凑个整,下面都给了配置例子喂。实际上家用PC一小时0.3度电差不多,一天7.2度电。
顺便作为对比,纯体力劳动的话,扫地机器人功率大概50W,运行一整天大概1.2度电。
电动汽车,60km大概要花10度电。60km/h跑一天的话要240度电。当然了,人的速度也就6km/h。
汽车的话单纯算燃油效率要低很多,把燃油的化学能算成电量的话60km大概要40度电,一天就要960度电。只能说汽油能量密度太高,奈何内燃机不争气。
更新放在前面,有知友怀疑大脑运行速度的数字,目前只有主流数据,是一个概数,但大脑运行速度确实比我们想象的要快得多。
有人可能拿加法算,这种很适合计算机,但不适合人脑。
人脑的计算特点是什么?并行处理能力,以及我们并不知道原理的推理,联想,想象能力。
如果你认识300多人,某一天遇到一个熟人,打招呼。在你遇到他时你大脑做的是筛选了这所有300多人的所有特征,并找到符合的那一个,提取出他所有的特征和记忆。这个工作大脑一般只用毫秒解决,而且还是低频。
当你玩手机下楼踩空时,有没有发现,其实你平时下楼是眼睛看到的视觉信号到大脑视觉中枢,转变成神经信号,然后计算处理包括你的身高、体重、楼梯高度等一系列参数下的一个系统,然后把结果传给传出神经,让你继续正常的肌肉收缩并完成动作。
所以你看起来很稀松平常的事情,其实并不简单。
至于大脑为什么给人感觉远远不如电脑。大概是我们只盯着记忆,运算这种简单的事物。
就像央视的《最强大脑》一样。我真觉得这些人虽然在记忆力上远超过爱因斯坦,但远没有爱翁聪明。即使爱因斯坦会因为怕遗忘而把运算写在纸上和黑板上。
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高票答主已经算了,我说点别的。人是不能“关机”的。如果我们是充电为生,耗电大户是基础代谢,比如维持体温,维持生化反应,甚至我们经常忽略的维持免疫系统。平静状态下,这些大概占到我们总消耗的85%以上。以总消耗2000大卡算,大概占到1700大卡,快二度电,也就是一块钱电钱。是不是比吃饭省多了?这就不难理解,为什么电脑关机,手机关机,一个月后开机还有电。我们睡八个小时就饿了。我们体内有自重8%左右的细菌病毒等微生物,绝大多数细菌是和我们共生的,在免疫系统健全的时候,是踏踏实实为我们的身体“干活挣钱养活自己”,比如帮助我们合成维生素的大肠杆菌,在我们的免疫系统受到影响时,这些细菌会起义,引起疾病,它们就是条件致病菌。此外,免疫系统还负责发现并清除“吃啥啥没够,干啥啥不行”的肿瘤细胞,以及我们衰老的如红细胞等。当然最重要的是清除部分外来大分子,包括“土匪”致病菌。如果把免疫系统比作公安,这部分薪水,我们是需要付的。
我们摄取的能量经过消化吸收,转化,这些过程也消耗能量,从淀粉到葡萄糖,到atp都是。就像国家补助五万块,到省里,市里,区里,就剩五千块了。。。到手里?你说多少我就拿多少吧。。。 我们细胞内外离子的转运也有一部分需要能量,比如心脏跳动这种电生理涉及的离子转运等。这里还不算心脏跳动心肌消耗的能量。暗箱操作是需要花费的。
所以我觉得,我们的大脑真的是环保到家了,主流认为人脑的运算速度约为150万亿次每秒,其实一天才费几毛钱电钱。。。只不过必须一直保持运转和能量供给,当脑组织缺血缺氧超过3分钟,就会造成脑细胞死亡,超过十分钟会造成不可逆的梗死损伤。
最后,其实我们吃饭贵就贵在我们需要的太多。有些东西看上去吃不吃没什么区别,但就是对我们不一样,比如海员的新鲜水果的摄取。
我们花了很长时间,死了很多人才发现维生素这种含量很小,有的甚至以微克计算,但不能没有的东西。
所以生命还是很奇妙的。
如果人不吃饭,靠充电行不行,我认为是不行的。
病人来看医生,症状太多了。
化验回来,医生说,“你这钾也低,钠也低,氯也低,钙铁磷都低,蛋白也低,所有血细胞都低,饿了懒得吃饭,充电了吧。”
“嗯,医生,唉,我这这么多低的,有高的吗?”
“有啊,你血压高,被电的么。”
充多少电都不行,杨教授做过实验了。
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居然过百赞了!知乎小透明瑟瑟发抖。
关于这个问题应该去咨询“人体用电专家杨永信”,做了这么多年的实验,积累了大量一手数据,我想应该没有比他更有发言权的人了。
上班族一天的能耗,仅仅相当2~4度电。
能量密度仅为芯片的1/100,用人体给植入电脑供电完全不现实。
但在遥远的未来,还是有可能的。
以下是计算和探讨过程:这是人体不同状态下的功率[1]:

新陈代谢率是人体单位面积的功率.,人体表面积是1.5~2m^2,我们取个1.8m^2。
人体肌肉机械效率为10%~30%,平均值为20%左右[2],机械功占机械废热的25%。
基础代谢取100W的平均值。
我们先来算通勤耗电量:
成年人平均步行速度4.4~5km/h,新陈代谢率取181W/m^2,乘以表面积得:
181×1.8=325.8W
人体功率为:100+(325.8-100)×1.25=0.382kw。
站立新陈代谢取70W/m^2,得人体功率126W,也即0.126kw。
一个无车打工人,一天平均通勤时间在1.5小时,且步行站总通勤时间的2/3,那么用在通勤上的总用电量为:
0.5×0.382+0.126×1=0.317kw·h。
也即,通勤上来说,无车打工人用电0.3度电左右。
有车一族,通勤时间按照1个小时来算,快行时新陈代谢率116W/m^2,缓行时新陈代谢率58W/m^2,城市交通拥挤,总是走走停停,取个87W/m^2的平均值。
得到驾车时,人体功率为:
100+56.6×1.25=168w
即0.168km。1个小时,就是0.168度电。
可以看出有车一族的人体耗电量,的确比没车一族,差不多少一半。
不过考虑到驾车通勤,车辆的综合能耗在1~2度电,有车一族的综合能耗还是比无车打工人高个7倍左右。
接下来是上班耗电量:
在写字楼工作,基本上是所有工作里能耗最低的了,新陈代谢率最高也就70W/m^2。但考虑到中午吃饭,偶尔起来摸鱼,上厕所等等,平均新陈代谢率就取70W/m^2,人体功率为0.126kw。
那么一天9个小时,耗电量为:
9×(0.1+0.26×1.25)=1.193kw·h
也就是说,工作一天的耗电量差不多也就1度电左右。如果你是那种能在公司真躺平的人,还能节约1/3的用电量。从表我们也可以看出,对于体力劳动者,一天耗电量最高达5倍还多,达到6度电的消耗。
随后是晚餐消食用电消耗:
对于晚上回家需要自己购物、做饭、洗碗的人,用时1.5个小时,平均新陈代谢率取100W/m^2,人体功率为0.18kw。
用电量:
1.5×(0.1+0.08×1.25)=0.3kw·h
也即0.3度电左右。
对于不需要做饭的人来说,回家基本都是坐着的人来说,耗电量大约0.15度电左右。
饭后45分钟(0.75小时)散步消食,用电0.17度。
也就是说晚餐+散步用电0.47度电。
业余用电消耗:
此时已经是晚上9点。
9点~1点的这个时间段,根据每个人的状态,耗电差异极大。
对于完全躺平的人来说,加上偶尔上厕所,新陈代谢率50W/m^2左右,人体功率0.09kw。
睡觉前耗电:
4×0.09=0.36kw·h
也就是说,躺平的人睡前能量消耗接近0.4度电。
而对于睡前喜欢去进行各种娱乐活动,甚至进行体育运动的人,新陈代谢率上限500W/m^2,考虑到中间休息,且并不能总是处于激烈运动状态,取个200W/m^2。那么对于这部分人功率为,0.36kw。
耗电:
4×(0.1+0.26×1.25)=1.7kw·h
比起躺平的人,耗电增量为1.34kw·h多些,也即1度电多。这部分人短短4个小时,耗电量相当于别人半天。
最后是睡眠耗电量:
晚上睡觉时间7~8h,考虑早上通勤,还有7.15小时(9点上班,0.75小时的通勤)。
睡觉新陈代谢率为41W/m^2,人体功率为0.074kw。
睡眠用电量为:
7.15×00.74=0.529kw·h
也就是说晚上睡觉,耗电量在0.5度左右。
最后我们把以上数据加起来。
那么,同样是写字楼上班。
对于一个天天躺平不参加体育锻炼,一天用电量为:
通勤(0.317)+工作(1.193)+晚餐(0.47)+躺平(0.36)+睡眠(0.529)=2.869kw·h
也即2.8度电左右。
对于女性或者小个子男性来说,躺平用电量可低至2度电。而对于大个子来说,用电量可以轻松超过3度电。
总之,没有运动习惯的人,一天耗电量在2~3度电。
对每天都会有娱乐活动或者固定体育锻炼的人来说,一天用电量为:
基础消耗(2.869)+运动增量(1.34)=4.209kw·h
也就是说,对于有运动习惯的人来说,每天消耗4.2度电左右。
考虑到体型和女性,以及大众人群的消耗量,整个人群大约在3~4度电范围内。
考虑到所有的非体力劳动人群,耗电量基本都在2~4度电的范围内。体力劳动人群,耗电量则在4~10度电范围内。
笔记本电脑的功率在40~50w,一天用电量在1度电左右。而人的大脑功率20w,一天用电量不超过0.5度电。
所以,常规笔记本电脑,用大脑的电当然不可能。
在没有技术革命前,即便用芯片级的微型计算机也不行。
人类大脑1.4kg,功率密度为14w/kg。
1cm^3大脑的功率在0.014w
而芯片的功率密度达到1W/cm3甚至更高,是大脑功率密度的100倍。
芯片耗能大大超过大脑平均功率,自然会损坏大脑结构,最好和大脑功率相差不大。
除非在未来能模拟大脑神经元,能够把功率降低数百倍以上,不然靠大脑能量为芯片供电,是根本不可能做到的。
当然,其实还可以这样做,专门配备一个微型热能发电,用身体其他部位的热能发电,例如内脏或者肌肉。然后把电集中输送给芯片。通过植入体内的电路,到达芯片。但这种技术,可能比自发电的低耗能生物芯片难度更大,安全性也是巨大的挑战。
但无论怎么样,对于未来足够的遥远,题主的设想还是有实现可能的。
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