
[物] 能量密度
Fat is high in energy density.
脂肪能量密度高。
The keys to energy density and weight loss.
运用能量密度减肥的关键。
Like fats, sweets are typically high in energy density.
和脂肪一样,甜食也是典型的高能量密度食品。
A further advantage is the high energy density of the tides.
另一项优势是潮汐的高能量密度。
Low energy density means there are few calories in a lot of food.
而低能量密度意味着食物量虽大卡路里含量却很低。
能量密度(Energy Density) 是物理学和工程学中的重要概念,指单位体积或单位质量内储存的能量值。它量化了物质或系统储存能量的效率,是评估能源载体(如电池、燃料)性能的关键指标。根据计量方式不同,能量密度可分为两类:
质量能量密度(Gravimetric Energy Density)
指单位质量物质所包含的能量,常用单位为焦耳每千克(J/kg) 或瓦时每千克(Wh/kg)。例如,锂离子电池的质量能量密度约为 100-265 Wh/kg,而汽油则高达 12,000 Wh/kg(需通过内燃机转化)。该指标直接影响移动设备的续航能力或载具的航程。
体积能量密度(Volumetric Energy Density)
指单位体积物质所包含的能量,常用单位为焦耳每立方米(J/m³) 或瓦时每升(Wh/L)。例如,超级电容器的体积能量密度通常为 5-10 Wh/L,而锂离子电池可达 250-700 Wh/L。该指标对空间受限的应用(如便携电子设备)尤为重要。
应用场景与重要性
参考来源
定义与单位标准参考国际纯粹与应用物理学联合会(IUPAP)术语规范,应用数据引自《能源材料综述》(Energy Materials Review)及美国能源部(DOE)储能研究报告。
Energy Density(能量密度) 是物理学和工程学中的核心概念,指单位体积或单位质量物质所储存的能量,用于衡量不同材料的储能效率或能量分布状态。以下是详细解释:
电场和磁场的能量密度分布不均,越靠近场源(如电荷或电流)能量越密集。例如,电场能量密度公式为: $$ w_e = frac{1}{2}varepsilon E $$ 其中 $varepsilon$ 为介电常数,$E$ 为电场强度。
电池的能量密度是衡量性能的关键指标:
食品的能量密度指单位质量食物提供的热量(如千卡/克),低能量密度饮食有助于控制体重。
能量密度是评估储能材料、能源设备(如电池)及物理场分布效率的核心参数。高能量密度材料在新能源、航空航天等领域尤为重要。如需进一步了解具体公式或应用场景,可参考物理学教材或能源技术文献。
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