PI
pioulee

Bonjour tout le monde,

je me posais la question depuis déja quelques temps.
On parle souvent du poids d'hydrogène, transformé chaque seconde au coeur du soleil (je vous passe les détails des réactions).
Mais ca ne me parle pas trop ces valeurs démesurées, surtout que tout est relatif, et je n'ai pas l'habitude de peser de l'hydrogène.

Voila mes valeurs de départ pour finalement un calcul tout simple (trouvé un peu partout dans la littérature et sur le net) :

  • 600 millions de tonnes d'hydrogène transformées par seconde
  • pression dans le coeur solaire 0.135 kg/cm3

Arretez moi si je me trompe, mais d'après mes calculs :
81'000'000'000 cm3 d'hydrogène transformé par seconde, soit 81'000 m3, on obtient approximativement une une boule d'environ 53.7 km de diamètre.

Sur la durée de vie du soleil, estimée à 10 milliards d'années (31'536 x 1013 secondes), la consommation totale, en volume devrais etre de 2.554 x 1022 m3, soit une sphère de 3.654 x 10^7 m (36540 km) de diamètre.
Un volume de 18270 km de rayon, environ 0.37 fois le rayon apparent du soleil.

Ca se tiendrais finalement, ce volume tient dans le coeur, la ou la pression est suffisante à la reaction nucléaire.
De plus, les dimensions ne sont pas si démesurées que ca, a notre echelle "terrestre"

Merci de me dire si j'ai fait une erreur.
A+

AD
adagio

0.135 kg/cm3 n'est pas une pression mais une masse volumique

et tu dois diviser la masse par la masse volumique pour avoir un volume

600 000 000 000 / 0.135 => 4 444 444 444 444 Cm3

Volume d'une boule 4/3*PI*R3, ton calcul est donc faut 81 000 m3 n'est pas le volume d'une sphere de 53km de diametre

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bongo1981

81 000 m^3, c'est le volume d'une sphère de 40 mètres de rayon (à 4/3 pi près :o ). (à chaque seconde).
Et pour le calcul sur la vie totale du soleil tu fais comment ? (j'ai compté 3e17 secondes dans 10 milliard d'années).
Sûr de tes chiffres ?

PI
pioulee

adagio
0.135 kg/cm3 n'est pas une pression mais une masse volumique


et tu dois diviser la masse par la masse volumique pour avoir un volume


600 000 000 000 / 0.135 => 4 444 444 444 444 Cm3


Volume d'une boule 4/3*PI*R3, ton calcul est donc faut 81 000 m3 n'est pas le volume d'une sphere de 53km de diametre

En effet, petite erreur, les unité sont bien en kg/cm2 et non en kg/cm3

PI
pioulee

bongo1981
81 000 m^3, c'est le volume d'une sphère de 40 mètres de rayon (à 4/3 pi près :o ). (à chaque seconde).
Et pour le calcul sur la vie totale du soleil tu fais comment ? (j'ai compté 3e17 secondes dans 10 milliard d'années).
Sûr de tes chiffres ?

A priori, pas d'erreur sur les 10 milliards d'année, étant donné que 31*536x1013 = 3.1536x1017

AD
adagio

Heu ... au coeur du soleil 0.135 kg/cm² ? ca doit etre bien plus important que ca (intuitivement).

et ensuite déduire un volume a partir d'une pression et bien plus compliqué que cela, pour les gaz parfait j'ai souvenir d'une formule du genre PV=nRT, mais je doute que cela soit applicable au coeur du soleil.

Bref ta copie est a revoir :)

PI
pioulee

Encore une erreur, devais surement pas être reveillé hier

selon l'info trouvé ici :
https://www.terre-nature.fr/pages_web/s ... leil_densite_temperature.htm

La densité au coeur est estimée à 0.135 kg/cm3, ce n'etais pas la pression.

mon calcul est donc relativement simple, puisqu'il utilise la densité pour calculer le volume utilisé chaque seconde (si on fait l'impasse des lois physiques complexes autres)

AD
adagio

oui mais bon t'as quand meme un probleme d'application numerique aussi ...

Car si tes chiffres sont correct, quand je calcul ca me donne une sphere de 100 metres de rayon par seconde... pas 53 Km

PI
pioulee

Après recalcul :

Voila mes valeurs de départ pour finalement un calcul tout simple (trouvé un peu partout dans la littérature et sur le net) :

  • 600 millions de tonnes d'hydrogène transformées par seconde
  • pression dans le coeur solaire 0.135 kg/cm3

4.444*10^12 cm3 d'hydrogène transformé par seconde, soit 4'444'444 m3, on obtient approximativement une une boule d'environ 204 m de diamètre.

Sur la durée de vie du soleil, estimée à 10 milliards d'années (31'536 x 1013 secondes), la consommation totale, en volume devrais etre de 1.402x 1024 m3, soit une sphère d'environ 70'000'000 m de rayon.
Une sphère de 140'000 km de diamètre, environ 0.102 fois le rayon apparent du soleil (1'380'000 km).

PI
pioulee

Ne pas oublier que la majorité de l'espace occupée par la matière "ordinaire" est du vide...

AD
adagio

L'augmentation de densité tres forte qui se produit pour le etoiles a neutron, se produit lorsque la pression des reaction de fusion chute et que la gravité prend le dessus.
Pendant que l'etoile brille se sont justement ces reaction qui maintienent une pression "faible" au coeur, en empechant la gravité de prendre le "pouvoir". C'est en fait un system en equilibre, assez de densité pour produire la chaleur necessaire aux reactions nucleaires, qui elles memes exercent la pression necessaire pour eviter l'efondrement.

C'est beau la nature :)

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bongo1981

adagio
Heu ... au coeur du soleil 0.135 kg/cm² ? ca doit etre bien plus important que ca (intuitivement).


et ensuite déduire un volume a partir d'une pression et bien plus compliqué que cela, pour les gaz parfait j'ai souvenir d'une formule du genre PV=nRT, mais je doute que cela soit applicable au coeur du soleil.


Bref ta copie est a revoir :)

Déjà ce n'est pas une masse volumique kg/m^3 donc... :grat:

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bongo1981

Le chiffre à retenir c'est la quantité d'hydrogène transformée en hélium. C'est environ 10% du total. (pas besoin de passer par une densité, pour calculer un volume pour ensuite diviser par un volume (et donc simplifier par la densité en plus). Il suffisait de diviser la masse convertie pendant la durée de vie du soleil par la masse du soleil...

PI
pioulee

bongo1981
Le chiffre à retenir c'est la quantité d'hydrogène transformée en hélium. C'est environ 10% du total. (pas besoin de passer par une densité, pour calculer un volume pour ensuite diviser par un volume (et donc simplifier par la densité en plus). Il suffisait de diviser la masse convertie pendant la durée de vie du soleil par la masse du soleil...

oui, c'est prendre le calcul dans l'autre sens
mais ce qui m'interessais le plus, c'etais d'imaginer le volume transformé chaque seconde.
Pour mon "petit" cerveau de terrien, je trouvais ca bien plus parlant et plus facile à imaginer