Durée de vie du Soleil
Â
Â
Le Soleil contient essentiellement de l'hydrogène et de l'hélium.
Sa principale source d'énergie est pour l'heure fusion de l'hydrogène en
hélium. Cette réaction a pour équation:
4
1
1
H→
2
4
He+2
1
0
e
MathType@MTEF@5@5@+=feaafiart1ev1aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbwvMCKfMBHbqedmvETj2BSbqefm0B1jxALjhiov2DaerbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYfgasaacH8WjY=vipgYlh9vqqj=hEeeu0xXdbba9frFj0=OqFfea0dXdd9vqaq=JfrVkFHe9pgea0dXdar=Jb9hs0dXdbPYxe9vr0=vr0=vqpWqaaeaabaGaaiaacaqabeaadaabauaaaOqaaiaaisdacaaMc8+aa0baaSqaaiaaigdaaeaacaaIXaaaaOGaamisaiabgkziUkaaykW7daqhaaWcbaGaaGOmaaqaaiaaisdaaaGccaWGibGaamyzaiabgUcaRiaaikdacaaMc8+aa0baaSqaaiaaigdaaeaacaaIWaaaaOGaamyzaaaa@4994@
Â
1. Calculer en joule
la valeur de l'énergie libérée lors de production d'un noyau d'hélium 4 par
fusion de l'hydrogène.
2. La puissance
rayonnée par le Soleil est
3,9×
10
26
W
MathType@MTEF@5@5@+=feaafiart1ev1aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbwvMCKfMBHbqedmvETj2BSbqefm0B1jxALjhiov2DaerbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYfgasaacH8WjY=vipgYlh9vqqj=hEeeu0xXdbba9frFj0=OqFfea0dXdd9vqaq=JfrVkFHe9pgea0dXdar=Jb9hs0dXdbPYxe9vr0=vr0=vqpWqaaeaabaGaaiaacaqabeaadaabauaaaOqaaiaaiodacaGGSaGaaGyoaiabgEna0kaaigdacaaIWaWaaWbaaSqabeaacaaIYaGaaGOnaaaakiaaykW7caWGxbaaaa@4208@
.
Combien de noyaux d'hélium sont créés chaque seconde pour assurer cette
puissance? (on rappelle que
1 W=1 J.
s
−1
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).
3. Le Soleil a une
masse d'environ
2,0×
10
30
kg
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.
En considérant qu'il est uniquement constitué d'hydrogène et que fusion de
l'hydrogène continuera au même rythme, combien de temps, en théorie, le Soleil
pourra-t-il rayonner son énergie puisée dans la fusion nucléaire?
Â
Données:
  Â
masse du noyau d’hélium :
m
(
2
4
He)=4,00151 u
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  Â
masse du proton:
m
(
1
1
H)=1,00728 u
MathType@MTEF@5@5@+=feaafiart1ev1aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbwvMCKfMBHbqedmvETj2BSbqefm0B1jxALjhiov2DaerbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYfgasaacH8WjY=vipgYlh9vqqj=hEeeu0xXdbba9frFj0=OqFfea0dXdd9vqaq=JfrVkFHe9pgea0dXdar=Jb9hs0dXdbPYxe9vr0=vr0=vqpWqaaeaabaGaaiaacaqabeaadaabauaaaOqaaiaad2gacaGGOaWaa0baaSqaaiaaigdaaeaacaaIXaaaaOGaamisaiaacMcacqGH9aqpcaaIXaGaaiilaiaaicdacaaIWaGaaG4naiaaikdacaaI4aGaaGPaVlaadwhaaaa@45A0@
  Â
masse de l’électron
m
(
−1
0
e)=5,48579×
10
−4
u
MathType@MTEF@5@5@+=feaafiart1ev1aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbwvMCKfMBHbqedmvETj2BSbqefm0B1jxALjhiov2DaerbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYfgasaacH8WjY=vipgYlh9vqqj=hEeeu0xXdbba9frFj0=OqFfea0dXdd9vqaq=JfrVkFHe9pgea0dXdar=Jb9hs0dXdbPYxe9vr0=vr0=vqpWqaaeaabaGaaiaacaqabeaadaabauaaaOqaaiaad2gacaGGOaWaa0baaSqaaiabgkHiTiaaigdaaeaacaaMc8UaaGPaVlaaykW7caaIWaaaaOGaamyzaiaacMcacqGH9aqpcaaI1aGaaiilaiaaisdacaaI4aGaaGynaiaaiEdacaaI5aGaey41aqRaaGymaiaaicdadaahaaWcbeqaaiabgkHiTiaaisdaaaGccaWG1baaaa@4F41@
  Â
1 u=1,66054×
10
−27
kg
MathType@MTEF@5@5@+=feaafiart1ev1aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbwvMCKfMBHbqedmvETj2BSbqefm0B1jxALjhiov2DaerbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYfgasaacH8WjY=vipgYlh9vqqj=hEeeu0xXdbba9frFj0=OqFfea0dXdd9vqaq=JfrVkFHe9pgea0dXdar=Jb9hs0dXdbPYxe9vr0=vr0=vqpWqaaeaabaGaaiaacaqabeaadaabauaaaOqaaiaaigdacaaMc8UaamyDaiabg2da9iaaigdacaGGSaGaaGOnaiaaiAdacaaIWaGaaGynaiaaisdacqGHxdaTcaaIXaGaaGimamaaCaaaleqabaGaeyOeI0IaaGOmaiaaiEdaaaGccaaMc8Uaam4AaiaadEgaaaa@4B2E@
  Â
Célérité de la lumière dans le vide :
c=2,997925×
10
8
m.
s
−1
MathType@MTEF@5@5@+=feaafiart1ev1aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbwvMCKfMBHbqedmvETj2BSbqefm0B1jxALjhiov2DaerbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYfgasaacH8WjY=vipgYlh9vqqj=hEeeu0xXdbba9frFj0=OqFfea0dXdd9vqaq=JfrVkFHe9pgea0dXdar=Jb9hs0dXdbPYxe9vr0=vr0=vqpWqaaeaabaGaaiaacaqabeaadaabauaaaOqaaiaadogacqGH9aqpcaaIYaGaaiilaiaaiMdacaaI5aGaaG4naiaaiMdacaaIYaGaaGynaiabgEna0kaaigdacaaIWaWaaWbaaSqabeaacaaI4aaaaOGaaGPaVlaad2gacaGGUaGaam4CamaaCaaaleqabaGaeyOeI0IaaGymaaaaaaa@4A91@
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