Fysik
Solens udstråling af energi og tabt masse, Vejen til Fysik B2, Opgave 110, Side 123, (Knud Erik Nielsen og Esper FolgH)
Opgave 110.
Solen stråler med effekten 3,83 • 1026 W.
a) Hvor meget energi udstråler Solen på et år?
Mit forsøg:
1 W = J / s
3,83 • 1026 = J/ ( 60 • 60 • 24 • 365 )
= 3,83 • 1026 •( 60 • 60 • 24 • 365 ) = 1,2083 • 1034 J = 1,21 • 10 34 J
Det samme som facitlisten side 208 (Se evt vedhæftede fil).
Energien kommer fra fusionsprocesser i Solens indre, der omsætter masse til energi.
b)
Hvor stor er den masse, Solen på denne måde på et år ?
Mit forsøg.
Solen får energi fra fusion.
Jeg har på internettet fundet følgende forklaring på hvorfor skal anvende Einstein's formel: E = mc2 til at bestemme hvor maget masse Solen mister på et år.
Einstein’s berømte ligning, E = mc², er en fundamental formel inden for fysik, og den har dybtgående implikationer. Lad os udforske, hvordan denne ligning gælder for Solen:
Fusion i Solens kerne:
Solen er en gigantisk kugle af plasma, bestående primært af brint og helium. I dens kerne finder der kernefusion sted, hvor brintkerner smelter sammen og danner heliumkerner. Dette frigiver enorme mængder energi. Ifølge Einstein’s ligning omdannes en lille mængde masse til energi i denne proces. Mere specifikt er det 4,26 millioner tons masse, der omdannes til energi hvert sekund i Solens kerne.
Einstein’s ligning forklarer, hvordan Solen omdanner masse til energi gennem kernefusion:
I fysik er E = mc² en vigtig og velkendt ligning, som fastslår, at der er en ækvivalens mellem energi (E) og masse (m), som er ligefrem proportional med kvadratet af lysets hastighed i vakuum (c²)
E er energi
m er masse i kg
c er lysets hastighed
Jeg indsætter:
E = mc2
1,21 • 10 34 J = m • ( 3,00 • 108 m/s )2
m = 1,21 • 1034 J / ( 3,00 • 108 m/s )2 = 1,34 • 1017 kg.
I facitlisten side 123 er facit b) 2,91 • 1016 kg. (se evt vedhæftede fil)
Mit spørgsmål er, er min bestemmelse af hvor meget masse Solen mister på et år forkert?
På forhånd tak
Svar #1
10. februar kl. 19:21 af Eksperimentalfysikeren
a:
1 W = J / s
3,83 • 1026 = J/ ( 60 • 60 • 24 • 365 )
= 3,83 • 1026 •( 60 • 60 • 24 • 365 ) = 1,2083 • 1034 J = 1,21 • 10 34 J
Du har fat i dt rigtige, men din brug af ligninger er ikke i orden.
Det, der står helt til venstre og det, der står helt til højre skal være to former af det samme. Det er det ikke her. Til venstre er det et rent tal, til højre er det Joule. Talværdierne er heller ikke ens.
En korrekt måde at skrive det på er:
P = 3,83 • 1026W = 3,83 • 1026 J/s
t = 1år = 365 døgn/år • 24 timer/døgn • 60 min/time • 60 sec/min = 365 • 24 • 60 • 60s
E = P • t = 3,83 • 1026 J/s • 365 • 24 • 60 • 60 s = 1,2083 • 1034 J ≈ 1,21 • 1034 J
hvor "≈" betyder "cirka lig med" og bruges her, fordi der sker en afrunding. Den har du iøvrigt korrekt til det rigtige antal cifre.
En lille pudsighed: 60 • 60 • 24 • 365 ≈ π • 107. Det er en tilfældighed og ikke helt korrekt, men det er forbavsende tæt på. Fejlen er mindre end 0,4%. Og så er det nemt at huske.
Svar #2
10. februar kl. 19:27 af Eksperimentalfysikeren
b: Jeg kommer til samme resultat som dig. Jeg kan ikke se, hvordan facitlistens tal er fremkommet.
Svar #3
10. februar kl. 19:53 af ca10
Tak for svaret
Til Svar #1 Eksperimentalfysikeren.
Først vil jeg sige jeg ved ikke hvem der har svaret brugbart svar, for det er først nu at jeg ser dit svar.
Men jeg ser på dit svar# 1 og jeg går dit svar igennem.
Til dit Svar #2. Eksperimentalfysikeren
Jeg mener også at min løsning er korrekt.
På forhånd tak
Skriv et svar til: Solens udstråling af energi og tabt masse, Vejen til Fysik B2, Opgave 110, Side 123, (Knud Erik Nielsen og Esper FolgH)
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.