Bonjour,
J'ai commencé un de mes exercices mais seulement, je bloque dès la 2ème question...
Voici l'énoncé :
Les étoiles jeunes, comme le soleil, sont constituées d'hydrogene.
Lorsque le coeur de l'étoile est a une température de l'ordre de 15 millions de degrés, les protons subissent des réactions de fusion conduisant a la formation de noyaux d'hélium :
(1,1)H + (1,1)H -> (2,1)H + (0,1)e
(1,1)H + (2,1)H -> (3,2)He + gamma
(3,2)He (3,2)He -> (4,2)He + 2(1,1)H
Données :
m proton = 1.00728 U
m(n) = 1.00866 U
m(2,1)H = 2.0355 u
m(3,2)He = 3.01493 u
m(4,2)He = 400150 u
me = 0.00055 u
Na = 3.02 * 1023
1) En combinant ces trois équations, écrire le bilan de la reaction de formation des noyaux d'hélium, à partir de noyaux d'hydrogene :
Equation trouvée : 4 (1,1)H = (4,2)He + 2(0,1)e
2) Calculer l'énergie obtenue lors de la formation d'un noyau d'hélium, puis lors de la formation de 1g d'hélium
Pour H
- El = 1.5054 * 10-10J
Pour He :
- El = 5.98 * 10-10J
Pour e :
El = 8.22*10-14J
E = El (He) + 2 * El(e) - 4 El(H)
=-3.9956*10-12
Je trouve un résultat négatif, ce n'est pas normal...
Comment faire pour la formation de 1g d'hélium ?
3) La puissance rauonnée par le soleil est 3.9*10^26W. on suppose que toute l'énergie liberée par les réactions de fision est transférée par rayonnement
a) Calculer la masse d'hélium formée chaque seconde
b)Calculer la perte de masse subie par le soleil chaque seconde.
c)On évalue l'age du soleil a 4.6x10^9 années. Sa masse actuele est de l'ordre de 2*10^30 kg. Quelle masse a t'il perdu depuis qu'il rayonne ? Quelle fraction de la masse actuelle cela represente t'il ?
J'espère que vous allez pouvoir m'aider ou du moins me guider un peu
Merci.
Dans l'exercice présenté, on parle d'hydrogene... Dans le mien, on parle d'hélium... Et c'est justement mon problème
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
L'énergie obtenue pour la formation d'un noyau d'hélium est de 3,96.10^-12 J (soit 24,7 MeV)
Or la masse d'un noyau d'hélium est de 4,00151 u soit de 4,00151 * 1,660538.10^-27 = 6,645.10^-27 kg
1 g d'hélium contient donc 10^-3/(6,645.10^-27) = 1,505.10^23 noyaux d'hélium
L'énergie obtenue pour la formation de 1g d'hélium est donc de : 1,505.10^23 * 3,96.10^-12 = 5,96.10^11 J
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Calculs à vérifier.
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