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exercice physique...
bonjour j'ai un peu de mal à faire un exercice, voici l'énoncé:
la production d'hélium 4 à partir des protons se fait selon les étapes suivantes : fusion de deux protons pour donner un deutérium (21H) et un positron (01e), fusion du deutérium ainsi formé avec un proton pour produire un noyau d'hélium 3, puis fusion de deux noyaux d'hélium 3, pour donner un noyau d'hélium 4 et deux protons.
le carbone 12 est formé par la réaction dite "triple-alpha" , fusion de deux noyaux d'hélium 4 en un noyau de béryllium, lui même fusionnant avec un troisième noyau d'hélium 4. Deux noyaux de carbone 12 ainsi formés peuvent à leur tour fusionner, pour produire du sodium 23,du néon 20 ou du magnésium 23.
1.
a) écrire les équations de réaction des trois étapes de la synthèse de l'hélium 4 et montrer que son bilan est 4p---->( 42He) + 2(01e)
b) calculer l'énergie libérée par cette réaction en Mev
c) calculer la proportion de la masse perdue par cette réaction
d) en supposant que dix pour cent des 2.0
1030kg du soleil peuvent réagir dans ces conditions, déterminer la masse que le soleil peut perdre à cause de cette réaction.
e) si l'atmosphère n'absorbait rien, on recevrait sur terre une puissance surfacique de 1.4kw.m-2 du soleil.
en déduire la puissance totale rayonnée par le soleil.
f) déterminer enfin la durée de vie du soleil.
2.écrire les équations des 2 étapes de la réaction triple-alpha et son bilan. calculer l'énergie libérée par cette réaction.
3.écrire les 3 réactions de fusion des 2 noyaux de carbone 12 et identifier les particules émises.
laquelle de ces 3 réactions n'est pas exothermique?
comment expliquer qu'elle ait lieu tout de même?
données: distance terre-soleil dts = 149.6106
surface d'une sphère de rayon r: 4
r2.
| noyau ou particule | 01e | p | n | 42He | 126C | 2010Ne | 2311Na | 2312Mg |
| Masse (10-17kg) | 0.00091 | 1.67262 | 1.67494 | 6.64466 | 19.92647 | 33.1982 | 38.1754 | 38.1826 |
1) voila ce que j'ai trouvé pour les équations:
2p--->21H + 01e
21H + p ---> 32He
232He ---> 42He + 2p
mais j'ai un peu de mal à montrer le bilan...
un peu d'aide serait pas de refus, merci d'avance ^^
ta réponse pour la 1 est bonne, tu y es en fait. Tu es sur dans l'énoncé qu'on veut 2 positrons en produit pour la réaction bilan ? A mon avis c'est deux protons
Ah oui pardon c'est bon ^^
alors multiplique par 2 la 1ere ligne et la 2e ligne
Et ensuite additionne tout de chaque côté et simplifie ce qui se trouve des deux cotés
j'ai utilisé un diagramme pour obtenir l'expression de l'énergie libérée , c 'est:
E = El(201e) + El(42He - El(4p)
El(201e)= 2m01e
= 2*(0.00091*(3.108)2)
= 132391 j
= 8.27.1017 mev
El(42He = 3.74.1030 mev
El(4p) = 3.76.10-4 mev
sauf erreur de calcul et conversion de ma part puisque je ne suis pas très sur de moi 
je trouve des réponses différentes à chaque fois...
Me voila !!
1) Oui très bien ! Petite précision : il me semble que le symbole du deutérium est D !
2) El(2 O1e) = 2m(01e)c² !!!
Attention dans ton calcul de El(2 O1e) tu as oublié le 10-17 pour la masse !!
bonsoir,
et merci beaucoup!!!
2) El(201[sub][/sub]) = 2*0.00091.10-17*(3.1082)
= 1.638.10-3j
=(1.638.10-3/1.6.10-19)*1.6.10-6
=1.0238.1010 mev ?
Au lieu de tout faire d'un coup (tu risquerais de te tromper), fais le étape par étape comme ca tu seras sure de ne pas te tromper !
Convertis d'abord en eV puis ensuite en MeV !
Pense à garder le maximum de précision sur tes résultats car il peut y avoir un écart assez important à l'arrivée si tu arrondies !
El(201e) = 2* 0.00091*10-17*(3*108)2 = 1.638*10-3 J ()
= 1.02375 1016 eV pour etre plus précis...
= 1.02375*1010 MeV c'est bien ca !!
El(42He ) = 5.976 J = 3.735*1019 eV = 3.735*1013 MeV ()
El(4p) = 4mc2 = 6.021432 J = 3.763395*1014MeV
OK?
oups pardon erreur de frappe sur la calculette ! C'est bien 3.763395*1013 MeV !!
Ca donne : Etot = -2.737125*1011 MeV ! Le signe "-" atteste bien d'une énergie libérée !
Ensuite d'autre(s) soucis ?
on prend 10 pour cent de la masse du soleil soit 21029kg et on divise par la masse perdue par la réaction?
Je ne sais pas si mon raisonnement est juste mais je pensais dire que :
Comme on a engagé une masse de 4m(p) pour cette réaction soit une masse de 6.69048*10-17 kg et qu'il y a eu perte d'une masse de 4.40*10-19 kg alors quelle masse serait perdue pour 2*1019 kg ? C'est un simple produit en croix...
Ca donnerait 
m(Soleil) = 1.32*1017 kg.
Raisonnable non ? Qu'en penses-tu ?
effectivement, ça me parraît être un raisonnemment logique
2*1019
ce n'est pas plutôt 1029? comme c'est 10 pour cent...
oui bien sur !! Erreur de frappe !
Ca fait une perte de 1% environ ! Sinon je ne vois pas comment faire autrement !
e) comment ferais-tu ?
il faur d'abord calculer la suface de la terre, non ? en utilisant la formule de la surface d'une sphere 4r2
non en fait il faut considérer la Terre comme un point (c'est raisonnable face au diamètre du Soleil et à la distance qui nous sépare de lui...)
Il faut ici considérer une sphère de rayon égal à la distance Terre-Soleil !
Comment otenir une puissance ensuite d'après toi ?
alors pour la surface de rayon égal à la distance terre soleil , on a 4*(149.6109)2 = 2.812*1023m2.
ptot = 2.812*1023m2*1.4 = 3.94.1023 kw.
et pour l'esperance de vie comme on a la puissance totale rayonnée par le soleil qui sont des kw soit des kj.s-1 et on a la masse que peut perdre le soleil par la réaction on peut avoir l'esperance, non ?
Me revoila !!!! Dédolé pour l'abscence !
Oui y'a de l'idée !
- Calcules d'abord l'énergie perdue par les 10% de la masse totale du Soleil.
- Avec la formule E=P*t tu peux en déduire le temps t (exprimé en seconde)
- Convertis le temps en années
On obtiens normalement : t=9,56*109 années !
OK?
bonjour,
- Calcules d'abord l'énergie perdue par les 10% de la masse totale du Soleil.
c'est déja fait non?
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