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énergie solaire
bonjour, est ce que quelqu'un pourrait m'aider sur cet exo svp, merci.
L'energie rayonnée par le soleil provient de la fusion de 4 noyaux d'hidrogène (ou protons) en un noyau d'helium, selon l'équation bilan:
4 11H--->42He + 2 01e
1)Cette fusion se produit en plusieures étapes, indiquées si dessous de façon incomplète puisque certains noyaux sont écris sous la forme ??X ou ??Y
Il vous est demandé de réecrire chaque equation en précisant à chaque fois le symbole chimique réel du noyau noté X ou Y, ainsi que nombre de charge et son nombre de masse.
equation 1: 11H + 11H-->??X + 01e
equation 2: ??X + 11H-->??Y
equation 3: ??Y + ??Y-->11H + 11H + 42He
2) expliquez comment on peut obtenir l'equation bilan a partir des trois equations bilan proposées a la question précedente.
3) calculez en J puis en MeV, l'énergie degagée lors de la fusion de 4 noyaux d'Hidrogène selon l'équation bilan.
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Données: masse 1 positon: 0,00055 u
masse 1 proton: 1,00728 u
masse 1 noyau d'helium 4: 4,00151 u
celérité de la lumière: 3,00·108 m·s-1
1 eV = 1, 60·10-19J
1 u= 1,66·10-27Kg
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4) sachant que la puissance rayonnée par le soleil vaut 4,0·1026 W, calculez la perte de masse du soleil en 1 seconde
5) en supposant que le soleil, de masse 2,0·1030Kg, ne soit constitué, a un instant origine que d'atomes d'hidrogène et qu'il rayonne une puissance constante de 4,0·1026W, calculez quelle sera sa durée de fonctionement en milliards d'années en considerant qu'il cesse d'emettre lorsque tout l'hidrogène est transformé en helium 4
1) équation 1: 11H+11H => 21H+ 01e
équation 2: 21H+11H=>32He
équation 3: 32He+32He => 11H+11H + 42He
est ce que c'est correcte ?
question 2 j'arrive pas
ok. mais pour mon autre post (le noyau d'uranium), tu peux me dire c'est juste stp, pour la question 5. merci
je n'ai pas compris les réponses qu'il y a sur lien, est ce que vous pourriez m'aider svp. j'en suis à la question 4.
merci
bonjour.
je voudrais bien finir cet exo donc si quelqu'un pouvait m'aider ça serait vraiment sympa. dans le lien fournit par J-P, je ne comprend pas trop pour la 4) et 5).
1) c'est ok, je vais vu dans le lien.
2) ok
3) énergie libérée = 24,75 MeV.
4) et 5) besoin d'aide SVP! 
La réponse à la question 4 est très bien détaillée dans le message du 23-10-07 à 19:51 dans le lien que j'ai donné.
Pour la question 5, il suffit de comprendre ce qu'on demande.
La réponse est alors trouvée par une simple division. (en se servant de ce qui a été trouvé dans le point 4).
coucou y'aurait-il quelqu'un qui pourrait m'aider à comprendre comment résoudre la 5e question car ca fait 4 jours que je me retourne le cerveau mais je trouve des résultats exorbitants ....
dans le post de 2007 de flo08 je ne comprends comment il a calculer son pourcentage 0,658% ?
j'ai meme essayé de le faire à l'envers sachant que le soleil a une duree de vie de 10 milliards d'années mais c'est pareil ... je bloque ...
de l'aide svp ?? merci beaucoup d'avance
5)
masse d'un H(1,1) = 1,67.10^-27 kg
Dans 2.10^30 kg, il y a donc 2.10^30/(1,67.10^-27) = 1,2.10^57 atomes de H(1,1)
Il faut 4 atomes par réaction de fusion considérée et donc on peut avoir au total 1,2.10^57 / 4 = 3.10^56 réactions.
L'énergie dissipée par réaction est de 3,96.10^-12 J (trouvé avant)
--> Energie totale diponible = 3.10^56 * 3,96.10^-12 = 1,19.10^45 J
Si la puissance rayonnée était constante et de 4,0·10^26 W, la durée serait de : t = 1,19.10^45/(4,0·10^26) = 3.10^18 s, soit de 94.10^9 ans.
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On trouve plus que les 10 milliard d'années prévues car on a fait des hypothèses fausses.
Notre soleil aura fini son "mode de vie actuel" bien avant d'avoir épuisé la totalité de ses atomes de H(1,1) par fusion.
Sauf distraction.
3)
4 H(1,1) ---> He(4,2) + 2 e(0,1)
Delta m = 4,00151 + 2 * 0,00055 - 4*1,00728 = -0,02651 u
Delta m = -0,02651 * 1,660538.10^-27 = -4,40209.10^-29 kg
E = - Delta m .c² = 4,40209.10^-29 * (3.10^8)² = 3,96.10^-12 J
E = 3,96.10^-12/(1,602.10^-19) = 24,7.10^6 eV = 24,7 MeV
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Recopier sans comprendre est inutile.
Sauf distraction.
merci beaucoup J-P
mais just une question
il a disparus ou le - dans ''E = - Delta m .c² = 4,40209.10^-29 * (3.10^8)² = 3,96.10^-12 J '' ?
merci encore
Si tu avais lu les réponses ci-dessus et suivi le lien indiqué, tu serais allée voir ici : 
Energie solaire
4) au debut flo 08 met On nous dit que le rayonnement solaire a une puissance de 4,0 * 1026 W.
Sachant que 1W = 1 J.s-1, cela veut dire que le Soleil dégage 4,0 * 1026 Joules par seconde.
Si une réaction dégage 3,96 * 10-12 J, cela veut dire qu'il y a :
(4,0 * 1026)/3,96 * 10-12 1,01 * 1038 réactions par seconde à l'intérieur du Soleil.
Chaque réaction provoquant une perte de masse d'environ 4,4 * 10-29 kg, la perte de masse totale en 1 seconde atteint donc :
1,01 * 1038 * 4,4 * 10-29 4,44 * 109 kg.
C'est-à-dire : 4,44 millions de tonnes
puis
A la question 4, on a calculé que le soleil perd environ 4,44 * 109 kg par seconde.
Pour perdre 1,316 * 1028 kg, il mettra :
1,316 * 1028/4,44 * 109 2,964 * 1018 secondes.
Celà équivaut à environ 94 milliards d'années
je vous pas d ou il trouve 1,316 * 1028
4)
Perte de masse par réaction de fusion de 4 H(1,1) : 4,4.10^-29 kg
Nombre de réactions par seconde : N = Puissance Soleil/(energie dégagée par réaction) = 4,0.10^26/(3,96.10^-12) = 10^38 réactions par seconde
Perte de masse en 1s = (Perte de masse par réaction) * (Nombre de réactions par seconde) = 4,4.10^-29 * 10^38 = 4,4.10^9 kg
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5)
masse d'un H(1,1) = 1,67.10^-27 kg
Dans 2.10^30 kg, il y a donc 2.10^30/(1,67.10^-27) = 1,2.10^57 atomes de H(1,1)
Il faut 4 atomes par réaction de fusion considérée et donc on peut avoir au total 1,2.10^57 / 4 = 3.10^56 réactions.
L'énergie dissipée par réaction est de 3,96.10^-12 J (trouvé avant)
--> Energie totale diponible = 3.10^56 * 3,96.10^-12 = 1,19.10^45 J
Si la puissance rayonnée était constante et de 4,0·10^26 W, la durée serait de : t = 1,19.10^45/(4,0·10^26) = 3.10^18 s, soit de 94.10^9 ans.
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On trouve plus que les 10 milliards d'années prévues car on a fait des hypothèses fausses.
Notre soleil aura fini son "mode de vie actuel" bien avant d'avoir épuisé la totalité de ses atomes de H(1,1) par fusion.
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Pourquoi ne peut-on pas pour la question 5 faire comme ceci:
Masse actuelle = 2.10^30 kg
Perte de masse par s = 4,4.10^9 kg/s
Durée = 2.10^30/(4,4.10^9) = 4,5.10^20 s = 1,4.10^13 ans (CA C'EST FAUX)
Pourquoi est-ce faux ?
Et bien parce que après les 94.10^9 ans calculés dans ma réponse 5, il ne reste plus aucun H(1,1) pour continuer la réaction, mais il reste tous les produits des réactions, soit du He(4,2) et des électrons ... qui ont une masse très considérable ... mais ne peuvent pas poursuivre la fusion.
Donc le Soleil "mort", ne pourra plus rayonner , alors que sa masse sera encore très considérable.
On ne peut pas "dépenser" toute la masse initiale du Soleil dans les réactions de fusion.
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Sauf distraction.
merci beaucoup J-P
pouvez vous just m expliquer comment
Perte de masse par réaction de fusion de 4 H(1,1) : 4,4.10^-29 kg ?
merci encore
et je ne comprend pas la deuxieme partie du 5)
Pourquoi ne peut-on pas pour la question 5 faire comme ceci:
Masse actuelle = 2.10^30 kg
Perte de masse par s = 4,4.10^9 kg/s
Durée = 2.10^30/(4,4.10^9) = 4,5.10^20 s = 1,4.10^13 ans (CA C'EST FAUX)
Pourquoi est-ce faux ?
Et bien parce que après les 94.10^9 ans calculés dans ma réponse 5, il ne reste plus aucun H(1,1) pour continuer la réaction, mais il reste tous les produits des réactions, soit du He(4,2) et des électrons ... qui ont une masse très considérable ... mais ne peuvent pas poursuivre la fusion.
Donc le Soleil "mort", ne pourra plus rayonner , alors que sa masse sera encore très considérable.
On ne peut pas "dépenser" toute la masse initiale du Soleil dans les réactions de fusion.
La perte de masse par réaction est calculée dans mon message du 14-11-11 à 10:35
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Si tu n'as pas compris la 2ème partie du 5 ...
Laisse là tomber, j'y explique juste ce qu'il ne faut pas faire.
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ah oui desoler
vous pouvez juste m expliquer comment ou le signe - de delta m et partie enfaite comment vous l avez enleve
Delta m = -0,02651 * 1,660538.10^-27 = -4,40209.10^-29 kg
E = - Delta m .c² = 4,40209.10^-29 * (3.10^8)² = 3,96.10^-12 J
merci beaucoup J-P vraiment
Si la masse des "produits" après la réaction est plus petite que la masse des "produits" avant la réaction, alors la réaction a dégagé de l'énergie.
La masse "perdue" dans la réaction a été transformée en énergie.
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Comme toujours, il n'y a pas unanimité sur les conventions.
Pour moi,
Delta m = masse après réaction - masse avant réaction.
Dans le cas présent, Delta m < 0
On dit qu'il y a une perte de masse due à la réaction.
Pour moi, une perte de masse positive correspond à un Delta m < 0.
Mais l'anarchie la plus complète existe dans ces notions et certains utilisent des conventions de signes différentes.
... Je dirais, peu importe pour autant qu'on ait bien conscience de ce que l'on fait ... et qu'on ne change pas de conventions en cours d'exercice.
Par contre, si un prof t'a enseigné des conventions de signes différentes de celles que j'utilise, utilise celles du prof.
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