社友沈水香在报告中提出了一个有趣的问题——从能量消耗角度来看，爬山和平地行走如何可以相互比拟？报告原文链接：

https://cuzo.sanzhi.org.cn/index.php?m=topic&a=detail&tid=16247

一．本文计算要用到的一些常见单位换算关系

1kg=2.2lb（磅）

1m=3.3ft(英尺)

1km=0.6m(英里)

1kcal=1000cal(卡)

1cal=4.2J（焦耳）

二．一个计算实例

以下为沈水香报告中列举的数据：

体重50KG，包的重量不计，摩擦，风速都不计。重力加速度9.8m/s^2

平地：

1）奥森最后一次走路记录（易动记录）：

时间：00：59:10，

距离：6.64KM,

热量消耗：262Kcal

2）一次上班路上（易动记录）：

时间：00:29:11

距离：2.51KM

热量消耗：73Kcal

 3）报告中课题前半段（爬升段）的数据

爬升：匀速，2公里/小时，高度1200米,用时2小时

沈水香从山下到山顶获得的势能：

E=mgh=50KG*9.8*1200M=588kJ=140kCal.

这个势能不能视为人体的实际作功。人体可以将化学能转化为机械能，但是效率低下。而且其效率会随着输出功率的增加而迅速下降。如果我们假设沈水香使用的易动热量计算软件可靠，就会发现：她两次平路步行因为速度有差异，导致单位距离上热量消耗差别明显。

所以，要准确计算人体的实际热量消耗，需要掌握人体机械能输出与化学能消耗的准确关系。可以想像，这涉及到体重、负重、运动的形式、速度等因素。幸而，热爱甜食、运动与减肥的西方人早有研究。我找到如下网站，可以在线计算爬山的热量消耗：

http://www.nwhiker.com/calorieburn.html

以沈水香在报告中两小时上升运动及其体重为例，其热量消耗938千卡，而如果没有上升，以2km/h速度走完4km路程，消耗的热量只有109千卡，也就是说剧烈的上升导致了额外830千卡的热量消耗。由于仅140千卡转换为沈水香的势能，所以，在此条件下，化学能转换为势能的效率仅有17%，大部分能量都以热能的形式耗散掉了。

三.结论

回到沈水香最初提出的问题——爬山如何与平路步行相比拟？以上述网站给出的数据为根据，从热量消耗的角度来看，她2小时爬山消耗的热量约等于其4小时快走（6.7km/h）消耗的热量。如果一定要有一个类似强度的步行作为参考，步行的速度需要高达8.1km/h，这其实是奔跑的速度了。马拉松比赛中，完赛成绩在4.5小时左右的业余运动员，其后半程的奔跑速度大概是如此。

换一个角度来说，如果沈水香连续进行三次这样速度的爬升，其热量消耗大概就可以相当于以4.5小时的成绩完成一次马拉松比赛了。如果你厌倦了枯燥的奔跑，又想体验一下马拉松后精疲力竭的感觉，可以试试看哈！