Massa en energie

Ron Velderman stelde deze vraag op 19 maart 2023 om 11:01.

 Is het zo dat de zon in zijn langjarig bestaan minder in massa is geworden: dit omdat deze in de loop der tijd al veel energie heeft uitgestraald 
En zo ja heeft dit consequenties gehad voor de aantrekkingskracht naar de planeten 

Reacties

Theo de Klerk op 19 maart 2023 om 12:11
Ja en ja.
De massa neemt af als de zon in de kern waterstofkernen in een heliumkern omzet. Die laatste  heeft een kleinere massa dan 4 waterstofkernen en het verschil wordt met E = mc2 omgezet in straling die deels de aarde bereikt. 
Minder massa betekent ook minder aantrekkingskracht door de zwaartekracht.  Hoewel de zon per seconde veel meer energie uitstraalt dan wij op aarde in honderd jaar gebruiken (en dus nogal kwistig lijkt) is diens massa zo groot dat de afname ervan door straling langdurig verwaarloosbaar is.
Per seconde wordt ca 600 miljoen ton waterstof omgezet (6 x 1011 kg) maar de zon heeft een massa van 1,99 x 1030 kg  zodat in grootte orde het  1011/1030 = 10-19 -de deel elke seconde aan massa wordt omgezet. In een jaar zitten 3,15 x 107 seconden dus per jaar is het 10-12-de massa die wordt omgezet. Sinds de jaartelling 21 eeuwen geleden (2100 jaren) pas ca  10-9 deel van zijn massa. 

Als je dan weet dat van die 6 miljoen ton aangemaakte helium alleen het massaverschil in energie  wordt omgezet (He/4H = 4,003/4,028 = 0,99 ofwel 0,01 (of 1%) massaverlies), dan betekent dat dat er 10-11 - de deel van de totale massa sinds de jaartelling is omgezet.
Da's verwaarloosbaar.

(met dank aan Jaap voor correctie van rekenfoutje)
Ron Velderman op 21 maart 2023 om 17:46
Bedankt voor uw uitleg 
U heeft het over het massa verlies gerekend vanaf de jaartelling ( 21 eeuwen) maar de zon bestaat naar ik vernomen heb al miljarden jaren
Het massa verlies is in deze tijdspanne dan misschien niet zo groot maar lijkt mij dan wel groter dan in 21 eeuwen


Theo de Klerk op 21 maart 2023 om 18:24
Dat klopt - ik wilde alleen maar aangeven dat in 20 eeuwen bijna niets aan massa verloren is gegaan.
4 miljard jaar is wat meer (4 x 109 / (20 x 102) = 2 x 106 maal 20 eeuwen) zodat met een natte vinger je kunt zeggen dat in al die miljarden jaren dus  2 x 106 x 10-11 = 2 x 10-5 ofwel 0,00002 -de deel van de zonsmassa aan energie is gebruikt. Nog bijna niks.

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Clara heeft zevenentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Clara nu over?

Antwoord: (vul een getal in)