太陽現(xiàn)正處于主序星演化階段,它主要是由電子的
H、
He等原子核組成,維持太陽輻射的是它內(nèi)部的核聚變反應(yīng),核反應(yīng)方程是2e+4
H→
He+釋放的核能,這些核能最后轉(zhuǎn)化為輻射能,根據(jù)目前關(guān)于恒星演化的理論,若由于聚變反應(yīng)而使太陽中的
H核數(shù)目從現(xiàn)有數(shù)減少10%,太陽將離開主序星階段而轉(zhuǎn)入紅巨星的演化階段,為了簡化,假定目前太陽全部由電子和
H核組成.?
(1)為了研究太陽演化進(jìn)程,需知道目前太陽的質(zhì)量M,已知地球半徑R=6.4×10
6 m,地球質(zhì)量m=6.0×10
24 kg,月地中心的距離r=1.5×10
11 m,地球表面處的重力加速度g=10m/s
2,1年約為3.2×10
7 s,試估算目前太陽的質(zhì)量M.?
(2)已知質(zhì)量m
p=1.6726×10
-27 kg,
He質(zhì)量m
a=6.6458×10
-27 kg,電子質(zhì)量m
e=0.9×10
-30 kg,光速c=3×10
8 m/s.求每發(fā)生一次題中所述的核聚變反應(yīng)所釋放的核能.?
(3)又知地球上與太陽光垂直的每平方米截面上,每秒通過的太陽輻射能W=1.35×10
3 J/m
2.試估算太陽繼續(xù)保持在主序星階段還有多少年的壽命.(估算結(jié)果只要求一位有效數(shù)字)?