太阳现正处于主序星演化阶段,它主要是由电子的
H、
He等原子核组成,维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应,核反应方程是2e+4
H→
He+释放的核能,这些核能最后转化为辐射能,根据目前关于恒星演化的理论,若由于聚变反应而使太阳中的
H核数目从现有数减少10%,太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段,为了简化,假定目前太阳全部由电子和
H核组成.
(1)为了研究太阳演化进程,需知道目前太阳的质量M,已知地球半径R=6.4×10
6 m,地球质量m=6.0×10
24 kg,月地中心的距离r=1.5×10
11 m,地球表面处的重力加速度g=10m/s
2,1年约为3.2×10
7 s,试估算目前太阳的质量M.
(2)已知质量m
p=1.6726×10
-27 kg,
He质量m
a=6.6458×10
-27 kg,电子质量m
e=0.9×10
-30 kg,光速c=3×10
8 m/s.求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能.
(3)又知地球上与太阳光垂直的每平方米截面上,每秒通过的太阳辐射能W=1.35×10
3 J/m
2.试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命.(估算结果只要求一位有效数字)
考点分析:
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