Hvordan brænder solen uden ilt?
Det brænder måske ikke, men en stor del af samfundet taler om det som brændende .
Så hvordan fungerer det?
Kommentarer
- Jeg deler din opfattelse af universet, og jo mere jeg lærer mere øger det min forbløffelse!
- Dette spørgsmål på fysikwebstedet er ens. (Jeg tror, det oprindeligt blev offentliggjort på det gamle astronomiside, som blev lukket ned og fusioneret i fysik, før dette nye astronomiside blev oprettet).
Svar
Som du har mistanke om, brænder solen i en anden forstand, ikke ved kemisk reaktion med ilt.
Atomer består af en lille, tung kerne , omgivet af et næsten tomt rum, befolket af elektroner . Brænding ved kemisk reaktion med ilt ændrer ikke atomernes kerne, men finder sted i atoms skrog: Atomer kan samles for at danne molekyler ; elektroner ændrer deres orbitaler (den måde, de omgiver kernen på), og frigiver energi som varme.
Atomkerner er (positivt) elektrisk ladede, og afstøde hinanden. Men hvis små kerner, som dem af hydrogenatomer, kommer tæt på hinanden, kan de smelte og danne en større kerne. Denne kernefusion af hydrogen til helium (i dette tilfælde) frigiver meget energi, mere jævn end fission af uran i et atomkraftværk . Begrebet “brændende” bruges undertiden også til reaktioner fra atomkerner, hvis de frigiver energi som varme.
For at overvinde elektrostatisk frastødning af brint kerner, højt tryk og temperatur er nødvendig. Disse forhold forekommer i Solens kerne .
Svar
Solen er en stor kugle af brintatomer, der komprimeres sammen på grund af en enorm tyngdekraft. Vi starter med 4 H-atomer:
Pe, Pe, Pe, Pe (note: P = proton, e = elektron)
Nu når en proton (P) og elektron (e) smelter sammen, de kombineres simpelthen til en neutron (note: neutron = N). Så hvis to af disse P-e-par smelter sammen i en neutron, har vi nu:
N, N, P-e, P-e
To neutroner, to protoner, to elektroner. De 4 hydrogenatomer er blevet et enkelt heliumatom. Men vent … massen gik på diæt! Hvis vi “vejede” de 4 hydrogenatomer, var deres samlede masse = 4 (1,004u) = 4,016u. Men slutresultatet, et enkelt heliumatom, er kun 4.003u.
Så fra 4 hydrogener til 1 helium gik noget “vægt” tabt, eller mere præcist, noget af massen omdannet til energi. Hvor meget energi? Så meget energi:
e = mc ^ 2
Kommentarer
- Dette svar er lidt vildledende. PP-kæden fungerer ikke ' t helt på den måde. F.eks. Smelter solen ikke ' t protoner & elektroner til at producere frie neutroner.
Svar
Solens tyngdekraft er så stor, at den smelter brint til helium-2. Helium-2 er ustabil og henfalder til H-2 gennem den svage interaktion. Dette frigiver energi i form af varme. Nu igen er tyngdekraften fra solen så stor, at den smelter H-2 til He-4 gennem den stærke interaktion. Dette frigiver energi i form af varme.