Kezdőlap


Feladat:	2723. fizika feladat	Korcsoport: 18-	Nehézségi fok: átlagos
Füzet:	1994/január, 38. oldal		PDF \| MathML
Témakör(ök):	A Nap energiatermelése, Magfúzió, Feladat
Hivatkozás(ok):	Feladatok: 1993/március: 2723. fizika feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

A Nap összteljesítménye egyenlő az $1$ CSE (csillagászati egység $=$ Nap‐Föld távolság) sugarú gömbön $1$ s alatt átáramló energiával:

\begin{matrix} P = 1400 \frac{W}{m^{2}} \cdot {(1, 5 \cdot 10^{11} m)}^{2} \cdot 4 π = 4 \cdot 10^{26} W . \end{matrix}

A Nap fő energiatermelő folyamata az ún. p‐p ciklus, amely során 4 H magból több lépcsőben 1 He atommag keletkezik, miközben

26, 71 MeV = 4, 27 \cdot 10^{- 12} J

energia szabadul fel. A Napban tehát

\begin{matrix} N = 4 \cdot \frac{4 \cdot 10^{26}}{4, 27 \cdot 10^{- 12}} = 3, 75 \cdot 10^{38} db \end{matrix}

hidrogén atommag fuzionál másodpercenként. Ennek tömege

\begin{matrix} 0, 001 \frac{kg}{mól} \cdot \frac{3, 75 \cdot 10^{38}}{6 \cdot 10^{23} \cdot {mól}^{- 1}} = 6, 25 \cdot 10^{11} kg. \end{matrix}

Egy nap alatt

\begin{matrix} 86 400 \cdot 6, 25 \cdot 10^{11} kg = 5, 4 \cdot 10^{16} kg \end{matrix}

hidrogén fuzionál a Napban. Földtömegnyi hidrogén tehát

\begin{matrix} \frac{6 \cdot 10^{24} kg}{5, 4 \cdot 10^{16} \frac{kg}{nap}} \approx 1, 1 \cdot 10^{8} nap \approx 300 ezer év \end{matrix}

alatt ég el.