Temp. Słońca.

[Gość: .]

Niedawno zadałem pytanie, ale bez odpowiedzi.
Otóż przeczytałem, ze temp. powierzcni Słońca to 5500 stopni.
Sądziłem, że znacznie więcej.
Czy wiadomo ile ma w takim razie wnętrze Słońca?
A temperatura wybuchu jądrowego w punkcie zero?

[Gość: t0g]

Gwiazdy nie mają bardzo wysokiej temperatury powierzchni, bo gdyby miały, to
musiałyby wypromieniowywać więcej energii, niz wytwarzaja. Moc
wypromieniowywanej energii rosnie bardzo szybko z temperaturą, jak CZWARTA
potęga. Najgorętsze znane gwiazdy maja chyba temperature powierzchni ok. 20 000
stopni (pisze "z głowy", wiec to sie moze rodrobine róznić od tego, co Pan
znajdzie w encyklopedii - aczkolwiek, przypuszczam, nie aż tak wiele sie rózni).

Co zas do wnetrza słońca, to temperatura jest pewnie rzędu miliona stopni i jest
ona całkiem dobrze znana, bo mozna ja z dużą dokładnoscia oszacować na podstawie
szybkości przebiegu rekacji termojądrowych we wnętrzu - a ta szybkosc jest z
kolei bardzo dobrze znana na podstawie pomiarów całkowitej energii
wypromieniowywanej przez słonce.

Dokładniesze dane liczbowe mozna z pewnościa znaleźc na Webie, zaraz spróbuje.

[Gość: t0g]

łem, Wikipedia podaje 13 600 000 stopni, inne portale internetowe podaja mniej
precyzyjnie, ale zawyczaj znajduje sie liczbę 15 000 000 stopni.

Jest mnóstwo materiału na Webie, wystarczy w Google wpisac "Sun interior
temperature". Do Wikipedii link (ktory znalazlem w ten sposob) jest:

en.wikipedia.org/wiki/Sun

Widmo Słońca

[Gość: z Enesu]

Gość portalu: t0g napisał(a):

> Gwiazdy nie mają bardzo wysokiej temperatury powierzchni, bo gdyby miały, to
> musiałyby wypromieniowywać więcej energii, niz wytwarzaja...

A skąd się bierze, tzn. czego jest wynikiem widmo Słońca w zakresie widzialnym ?
Jakie składniki Słońca wytwarzają takie promieniowanie ?

Jakoś to nie udaje mi się nic wygooglać :(

[Gość: z Enes]

t0g,
wake up and move your body ;)

[Gość: t0g]

noscia opisane przez wzór Plancka na widmo promieniowania ciała dosskonale
czarnwego. Temperatura 5500 K, czy 5750 K, która podają, własnie jest wyznaczona
poprzez porównanie zmierzonego widma z widmami obliczonymi dla róznych
temperatur (zawodowiec powie: z dofitowania teoretycznej formuły Placka do
zmierzonego widma; "fitowanie" to w żargonie zawodowym procedura dopasowywania
poprzez dobieranie parametrów w dopasowywanej funkcji). Równanie Plancka zawiera
tylko jeden parametr, czyli własnie temperaturę - więc dopasowanie jest w tym
przypadku stosunkowo proste.

Widmo takiego typu, tzn. opisane wzorem Plancka, emitują ciała stałe, ciecze lub
BARDZO zageszczone gazy. Zatem promieniowanie Słońca pochodzi z nieco głębszych
rejonów, nie z samej powierzchni (zreszta, "powierzchnia" w przypadku Słońca to
bardzo nieprecyzyjne pojecie, bo nie ma ono przeciez twardej skorupy).

Stosunkowo rozrzedzone gazy swieca słabo i emituja widmo zupełnie innego typu.
Głównym składnikiem Słońca jest wodór, a ten w temperaturze 5500 K w ogóle
jeszcze nie swieci. Sek w tym, ze do wzbudzenia elektronu w atomie wodoru do
PIERWSZEGO wzbudzonego poziomu trzeba energii 10.6 eV, a 1 eV odpowiada
temperaturze 11.6 K, czyli dopiero w temperaturze rzedu 100 000 K gazowy wodór
zacznie zdrowo swiecić.

Zdaje sie, że Słońce ma jakąs atmosferę o takiej mnie jwięcej temperaturze (to
sa wiadomosci, które mi sie kołacza po głowie - nie reczę za ścisłaóśc!) i ona
troszeczke swieci, ale jej wkład w całosc jest bardzo nikły.

Paradoksalnie, nasze Słońce jest jednym z najlepszych przykładów ciała doskonale
czarnego, jaki jest znany fizykom. Choc jak przeciętnemu zjadaczowi chleba
powiedziec, że Słońce jest czarne, to sie postuka w glowę.

Widmo Słońca tym rózni się od idealnego widma ciała doskonale czarnego, że sa w
nim "wygryzienia", czyli tzw. linie absorbcyjne, zwane też liniami Fraunhofera.
Tutaj sa one ładnie pokazane:

en.wikipedia.org/wiki/Fraunhofer_lines

[Gość: z Enes]

Skoro przeskakujące elektrony mogą dawać (i dają) tylko dość wąskie linie
spektralne, to co daje szerokie pasmo widma słonecznego ?
Jak teoretycznie wyjaśniany jest mechanizm tego zjawiska ?

[Gość: t0g]

Procesy absorbcji, które sa "odpowiedzialne" za linie Fraunhofera w widmie Słońca,
zachodza w słonecznej atmosferze. Ta ma dużo wyższą temperaturę od samej
powierzchni - zatem, atomy gazu, które biorą udział w procesie, poisuszają się z
dużą prędkością. W rezultacie następuje tzw. "dopplerowskie poszerzenie linii".
Atom po prostu "widzi" foton o częstości zmienionej na skutek zjawiska Dopplera,
a ponieważ energia fotonu to stała Plancka razy częstość, więc energia fotonu
zmienia się w tym samym stopniu.

O dopplerowskim poszerzeniu bardziej szczegółowo piszą tutaj:

en.wikipedia.org/wiki/Doppler_broadening
Nie wiem jednak, czy dokładnie o to Ci chodziło.

[Gość: .]

OK.
Dziekuję.
A co z tą temperaturą w wybuchu nuklearnym?

[Gość: t0g]

hypertextbook.com/facts/1999/SimonFung.shtml
W literaturze podawane są liczby od miliona do kilkudziesięciu milionów stopni,
jak wynika z powyższego dokumentu.

Można to też sobie samemu oszacować, znając energie wydzieloną w wybuchu i
zakładając, że w pierwszej (niezmiernie krótkiej) chwili cała ta energia idzie
na podgrzanie samego tylko materiału ładunku. Ale to sie tak w minute zrobic nie
da, więc może po Świetach wrócimy do zagadnienia?

[speedy13]

Hej

Jako samozwańczy i samorodny spec od nuków pozwoję sobie zabrać głos:

> A co z tą temperaturą w wybuchu nuklearnym?

Rozumiem że masz na myśli tę maksymalną temperaturę rdzenia bomby w trakcie
reakcji.
Dla bomby "atomowej" (czyli działającej na zasadzie rozszczepienia jąder
ciężkich pierwiastków) to jest temperatura rzędu 60 mln K.
Dla bomby "wodorowej" (czyli działającej na zasadzie syntezy jąder lekkich)
temperatura jest wyższa, rzędu 300 mln K.
Jak widać są to temperatury dużo wyższe niż w jądrze gwiazdy. Ale też bomby
wykorzystują bardziej kaloryczne paliwo :) no i utrzymują tę temperature przez
czas rzędu powiedzmy mikrosekund, a Słońce przez miliardy lat.

[Gość: t0g]

Ciekaw jestem.

Ja bym odnosna temperature próbował oszacowac tak: reakcja jest D+T --> n + alfa
no i energia tej reakcji jest dobrze znana, i mozna łatwo obliczyc, ile z niej
bierze neutron, a ile alfa. Dalej to ja bym uzyl formuły (3/2)kT i przeliczył te
energie na temperature. Ale pewnie to jest bardzo grube przyblizenie, bo raz, ze
to juz relatywistyczny zakres energii (chyba?), a po wtóre, ten gaz na początku
jest bardzo skoncentrowany, wiec (3/2)kT moze kiepsko się stosowac. Ja sie
troche znam na podejsciu do bardzo zimnych gazow (bo musze tego uczyc, np.
kondensacji Bose-Einsteina) , ale akurat, jesli chodzi o bardzo gorace, tom
ignorant.

[speedy13]

Szczerze mówiąc nie wiem jak tę temperaturę zmierzono czy policzono. Przyznam
się że ot tak bezrefleksyjnie podałem liczby, ktÓre gdzieś tam wyczytałem.
A po widmie promieniowania nie dałoby się tej temperatury zmierzyć? Czy dla
takich krótkich fal to za trudne (bo to pewnie jakieś rentgeny albo i gammy w
maksimum...?) Albo po energii wylatujących bo ja wiem neutronów...?

[Gość: t0g]

Po energii neutronów - to moze byc dobra metoda, aczkolwiek neutron powstały w
reakcji jądrowej potrzebuje trochę czasu na "termalizację", czyli na osiągnięcie
stanu równowagi termicznej z otoczeniem - no i tego czasu moze nie być
dostatecznie dużo. Wiec energia neutronow może dać zawyżona temperaturę.

Niestety, jesli o neutrony chodzi, to ja sie znam odrobine tylko na procesach
termalizacji w reaktorach i w źródłach akceleratorowych - a to sa zupelnie inne
warunki, niz w przypadku eksplozji termonuklearnej.

Problem jest nader ciekawy, chyba sie zgodzisz? Ale ja juz nic ciekawego nie
zdołam wymyśleć teraz, bo u mnie jest 1:24 nad ranem i mój umysł gwałtownie sie
domaga spoczynku. Wiec na razie sie pozegnam i pożegluje w stronę wyra.

[facet123]

A ja się zastanawiam po co Ci ta temperatura? W końcu pojęcie temperatury
zostało stworzone i usystematyzowane przez naukę w celu opisu zjawisk nie
obejmujących reakcji jądrowych. Definicja temperatury tak naprawdę wynika z
definicji energii wewnętrznej materii - czyli energii jaką posiadają odbijające
się od siebie cząsteczki materii. W chwili gdy na skutek reakcji jądrowych
cząsteczki te zostały rozbite na cząstki składowe i do tego ciągle zmieniają
swoją postać (jądra rozpadają się i sentytyzują na nowo) to naprawdę, wyliczanie
temperatury takiej mieszanki nie ma specjalnie sensu. Lepiej chyba operować
wtedy na jakimś oszacowaniu energii.

[Gość: t0g]

Temperatura JEST istotna. Jednym ze "srodków razenia" broni jadrowej jest
promieniowanie termiczne (inne to promieniowanie gamma, neutronowe i fala
uderzeniowa). Znając temperaturę, możesz sporo powiedzieć o tym, ile tego
prommieniowania jest i w jakim jest zakresie widmowym. Co jest istotne i dla
tych, ktorzy chcą tej broni użyc do zrobienia komuś kuku, jak i dla tych, którzy
sie chcą przed owym kukiem chronić.

Od kilku K do 15000000000C

[Gość: echo]

Gwiazdy mają temperaturę od kilku stopni Kelvina (te wygasłe np czarne karły)
do 15mld stopni Celsjusza we wnętrzach fioletowo-białych hiperolbrzymów.
Słońce ma ok 5500C na powierzchni i "tylko" z 15mln we wnętrzu.
Pamiętać też trzeba że skala Kelvin'a jest lepsza bo ma naturalny punkt 0. A
Celsjusza to tylko krotność sztucznego przedziału temperatury topnienia i
wrzenia wody.