{"id":"fizyka-2002-maj-matura-rozszerzona/zad/27","paper_id":"fizyka-2002-maj-matura-rozszerzona","number":"27","points":null,"ptype":"open","subject":"fizyka","category":"matura","year":2002,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 27. (energia Słońca)\nSłońce - nasza dzienna gwiazda jest gigantyczną kulą rozżarzonej plazmy.\nWodór stanowi 73% jej składu chemicznego, a hel - 25%. Dlatego wewnątrz Słońca\nznajduje się najwięcej protonów (jąder wodoru) i cząstek α (jąder helu). Te pierwsze\nsą produktem wyjściowym syntezy jądrowej, a drugie - produktem finalnym tej\nreakcji.\nAby dwa protony mogły ulec syntezie, cząstki muszą znaleźć się w odległości około\n10-15 m od siebie. Zbliżenie jąder na taką odległość jest utrudnione, gdyż pomiędzy\nnimi występują siły elektrostatycznego odpychania. Czynnikiem sprzyjającym\nzachodzeniu reakcji między jądrami wodoru oraz helu jest wysoka temperatura\npanująca w jądrze Słońca.\nNajbardziej energetycznym typem reakcji zachodzącym w Słońcu jest cykl\nprotonowy, którego schemat przedstawiono na rysunku poniżej.\nH\n1\n1\nD\n1\n2\nD\n1\n2\nγ\nγ\ne\ne\nν\nν\nHe\nHe\n3\n3\n2\n2\nHe\n4\n2\nH\n1\n1\nH\n1\n1\nH\n1\n1\nH\n1\n1\nH\n1\n1\nH\n1\n1\nH\n1\n1\nWydzielona podczas tego cyklu energia ma wartość 4⋅10-12 J.\nOdbiorcami energii wyprodukowanej w słonecznym piecu jądrowym są wszystkie\nciała Układu Słonecznego. Ziemia - trzecia planeta słonecznej rodziny, obiegająca w\nciągu roku orbitę okołosłoneczną o promieniu 1 jednostki astronomicznej (1,5⋅1011 m)\n- otrzymuje siedem razy mniej tej energii niż Merkury. Do największej planety\nnaszego układu - Jowisza, obiegającego Słońce w odległości 5 jednostek\nastronomicznych - dociera jej bardzo mało, dlatego temperatura na powierzchni tej\nplanety mieści się w przedziale ( -140°C, -100°C).\n10\nArkusz II","answer":null,"answer_text":null,"solution":null,"image":"img/fizyka-2002-maj-matura-rozszerzona/zad-27.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":10,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":null,"solution_source":null,"text_source":"ocr","source_label":"Fizyka · Matura · maj 2002 (rozszerzona)","subject_label":"Fizyka","category_label":"Matura","text_html":"

Zadanie 27. (energia Słońca)
Słońce - nasza dzienna gwiazda jest gigantyczną kulą rozżarzonej plazmy.
Wodór stanowi 73% jej składu chemicznego, a hel - 25%. Dlatego wewnątrz Słońca
znajduje się najwięcej protonów (jąder wodoru) i cząstek α (jąder helu). Te pierwsze
są produktem wyjściowym syntezy jądrowej, a drugie - produktem finalnym tej
reakcji.
Aby dwa protony mogły ulec syntezie, cząstki muszą znaleźć się w odległości około
10-15 m od siebie. Zbliżenie jąder na taką odległość jest utrudnione, gdyż pomiędzy
nimi występują siły elektrostatycznego odpychania. Czynnikiem sprzyjającym
zachodzeniu reakcji między jądrami wodoru oraz helu jest wysoka temperatura
panująca w jądrze Słońca.
Najbardziej energetycznym typem reakcji zachodzącym w Słońcu jest cykl
protonowy, którego schemat przedstawiono na rysunku poniżej.
H
1
1
D
1
2
D
1
2
γ
γ
e
e
ν
ν
He
He
3
3
2
2
He
4
2
H
1
1
H
1
1
H
1
1
H
1
1
H
1
1
H
1
1
H
1
1
Wydzielona podczas tego cyklu energia ma wartość 4⋅10-12 J.
Odbiorcami energii wyprodukowanej w słonecznym piecu jądrowym są wszystkie
ciała Układu Słonecznego. Ziemia - trzecia planeta słonecznej rodziny, obiegająca w
ciągu roku orbitę okołosłoneczną o promieniu 1 jednostki astronomicznej (1,5⋅1011 m)

\n\n

naszego układu - Jowisza, obiegającego Słońce w odległości 5 jednostek
astronomicznych - dociera jej bardzo mało, dlatego temperatura na powierzchni tej
planety mieści się w przedziale ( -140°C, -100°C).
10
Arkusz II

","solutions":[]}