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Réaction de fusion
Bonjour ! J'ai un DM pour dans 2 jours et je bloque sur un exercice dont voici l'énoncé :
Le Soleil s'est formé il y a 4.6 milliards d'années. Il a aujourd'hui une masse de 2*10^30kg. On estime que seul le cœur du Soleil, dont la masse représente 10% de la masse totale du Soleil, est assez chaud pour que s'y déroule la fusion nucléaire. Chaque seconde, l'énergie rayonnée par le Soleil est de 3.9*10^26J : les réactions de fusion qui se déroulent au cœur du Soleil transforment de l'hydrogène 1 en hélium 4 et génèrent ainsi de l'énergie, selon la fameuse équation d'Einstein : E(libérée)=|Δm|*c²
Données : c=299 792 458 m/s
mH(1;1)=1.67262*10^-27 kg
mHe(4;2)=6.64466*10^-27 kg
me(0;1)=9.1*10-31 kg
1) La réaction de fusion de l'hydrogène s'écrit : 4(1;1)H--->(4;2)He + x(0;1)e
Déterminer x en énonçant la loi utilisée.
2) Préciser les unités des grandeurs de l'équation d'Albert Einstein.
3) Quelle est la perte de masse correspondant à l'énergie rayonnée par le Soleil chaque seconde ?
4)a. Quelle est la perte de masse correspondant à la fusion décrite dans la question 1 ?
b. Quelle est la masse d'hydrogène consommée par cette fusion ?
c. Evaluer la masse d'hydrogène consommée par le Soleil chaque seconde.
Mes réponses :
1) J'ai trouvé : Loi de Soddy et x=2
2) E=m.c² E en joule, m en kg et c en m/s
3) voici mon problème : J'ai voulu calculé E(libérée) et je trouve un résultat positif en calculant d'abord Δm alors qu'il devrait être négatif. Ou alors est-ce normal ?
4) a b et c... aie aie aie :s
Pourriez-vous m'aider svp ?
Merci d'avance !
4(1;1)H--->(4;2)He + 2(0;1)e
Delta m = 6,64466.10^-27 + 2*9,1.10^-31 - 4*1,67262.10^-27 = -4,40.10^-29 kg
|Energie libérée| = 4,40.10^-29 * 299792458² = 3,95.10^-12 J (par fusion de 4 noyaux d'hydrogène (1;1)H)
Pour rayonner 3,9.10^26 W, il faut donc 3,9.10^26/(3,95.10^-12) = 9,9.10^37 fusions de 4 noyaux d'hydrogène par seconde.
Soit une perte de masse du Soleil de 9,9.10^37 * 4,40.10^-29 = 4,3.10^9 kg/s
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Pour la suite :
Problème presque identique sur ces liens :
énergie solaire
Energie solaire
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Sauf distraction. 
Bonsoir, je suis en première et j'ai également cet exercice a réaliser ! je bloquais a la question 3 j'ai compris et réussi grâce a J-P mais quelqu'un pourrait il nous aider pour la question 4 ? merci d'avance
En ce qui te concerne Bibiche, ton x est bon j'ai le même mais est ce que la loi de soddy c'est la même chose que la loi de conservation des masses ?
4)
a)
Perte de masse pour la fusion décrite dans la question 1 : 4,40.10^-29 kg (je l'ai calculée dans ma réponse précédente).
b)
La masse d'oxygème consommée ppar cette fusion est celle de 4 atomes H(11,), soit m = 4 * 1,67262*10^-27 = 6,68944.10^-27 kg
c)
Dans ma réponse précédente : Il y a 9,9.10^37 fusions, comme celle décrite dans la question 1, par seconde
--> masse d'hydrogène consommée par le Soleil chaque seconde = 9,9.10^37 * 6,68944.10^-27 = 6,6.10^11 kg
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Sauf distraction.
Merci pour les résultats J-P ! T'es vraiment sympa d'avoir fait ça, malgré les fautes d'orthographes, mais perso, je m'en fiche... 
Juste un petit quelque chose :
tu dis
'b)
La masse d'oxygème consommée ppar cette fusion est celle de 4 atomes H(11,), soit m = 4 * 1,67262*10^-27 = 6,68944.10^-27 kg'
Or, lorsque que je calcule la masse de cette fusion, elle me donne 6,69048.10^-27 kg.
Sauf erreur de ma part, tu as tort...
Voilà, merci beaucoup encore et bonne continuation !
La masse d'oxygème consommée ppar cette fusion est celle de 4 atomes H(11,), soit m = 4 * 1,67262*10^-27 = 6,68944.10^-27 kg'
Or, lorsque que je calcule la masse de cette fusion, elle me donne 6,69048.10^-27 kg.
Sauf erreur de ma part, tu as tort...
Sacrenom, quelle catastrophe.
Le "Sauf distraction" indique clairement que je ne relis rien, cela laisse l'occasion à de petits comiques de corriger ces distractions.
Bonjour
Pour la question 3, je trouve que Pour DeltaM = 4,206x10-29 kg.
La question est : quelle est la perte de masse correspondant a l'énergie rayonnée par le soleil chaque seconde?
Il faut juste calculer la perte de masse dans ce cas?
Pour la question 3, voir le message du 09-02-12 à 11:03
Pour la question 4, voir le message du 10-02-12 à 10:
... dans lequel, il faut évidemment remplacer le mot "oxygène" par le mot "hydrogène" dans la partie b.
Différence entre questions 3 et 4a :
- Dans la question 4a, on demande la perte de masse d'une seule réaction du type : (1;1)H--->(4;2)He + 2(0;1)e
- Dans la question 3, on doit tenir compte du mombre de réactions comme ci-dessus par seconde dans le soleil.
On demande la perte de masse du Soleil en 1 seconde, c'est donc la réponse de la question 4a multipliée par le nombre de réactions qu'il y a dans le Soleil en 1 s.
Sauf distraction.
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