Articles

Hvordan Brenner Solen Uten Oksygen?

Dan Har vært et hus for noen 40 år og har nesten alltid gjort sin egen reparasjon og forbedring oppgaver. Han er autorisert elektriker.

den store «brannen» i himmelen gir oss alt liv, men er solen virkelig i brann?

Villmark

Brenner Solen Virkelig?

det raske svaret på dette spørsmålet er at nei, solen brenner ikke. I hvert fall ikke som vi forstår å brenne i våre daglige liv. Vi er alle kjent med brann og bruker det ofte til en rekke formål, men ingen på jorden bruker typen «brann» som solen bruker til å produsere lys og varme vi alle er avhengige av.det er faktisk en reaksjon som finner sted i hjertet av vår sol (og i alle andre stjerner også), og det er en som produserer store mengder varme og lys, men det er ikke brann. Det vi ser og føler når vi tenner et bål eller et gassområde, er en kjemisk reaksjon mellom oksygen og andre kjemiske forbindelser eller elementer. Reaksjonen som skjer i solen er fusjon – en atomreaksjon som vi bare nylig begynner å kontrollere.

bålet vi alle liker er en kjemisk reaksjon mellom de organiske kjemikaliene i tre og oksygen i luften.

Joadl

Hva Er Brann?

dette er en kjemisk reaksjon som bruker elementet oksygen til å oksidere andre elementer. Vanligvis brenner vi organiske forbindelser, de som inneholder karbon, og resultatet er produksjon av karbondioksid og vann. I disse tilfellene har elementet oksygen kombinert med karbon og hydrogen i forbindelsene som blir brent for å danne de nye forbindelsene, men ingen nye elementer har blitt dannet.

Det er viktig å forstå at grunnstoffenes grunnleggende byggesteiner har forblitt uendret, at selv om kombinasjonen av karbon og oksygen har produsert karbondioksid, er det fortsatt både karbon og oksygen i den forbindelsen. Virkningen av å kaste de to elementene har frigjort energi i form av både lys og varme, akkurat som solen gjør, men elementene forblir intakte og uendrede.

slik brann kan brenne sakte og jevnt, som ved kullbriketter, eller raskt og voldsomt som ved dynamitt eller bensin. Men raskt det brenner, men det er fortsatt en kjemisk reaksjon, og energien som frigjøres er ganske begrenset som et resultat.

Hva Er Solar Fusion?

solen «brenner» med en fusjon «brann», men hva betyr det? Vi har allerede sett på den kjemiske reaksjonen mellom oksygen og andre elementer eller kjemiske forbindelser som produserer lys og varme, men fusjon er mye forskjellig.

Husk alkymistene for hundrevis av år siden? Hvis mål var å endre vanlig jern til gull? De hadde oppdaget grunnleggende kjemi, hvor en forbindelse kunne endres til en annen, men i de enkelte elementene hadde ingenting blitt forandret. De hadde fortsatt de opprinnelige elementene, selv om de forskjellige kombinasjonene av elementer produserte forskjellige forbindelser. De trengte en atomreaksjon, ikke en kjemisk, for å forandre ett element (jern) til et annet (gull).fusjonen som vi ser i vår sol er resultatet av en slik kjernereaksjon; fire hydrogenatomer (et element) kombinerer for å danne et heliumatom (et annet grunnelement). Det er ingen hydrogen igjen; ingen forbindelse som fortsatt inneholder det elementet. Det har alle blitt helium gjennom en kjernefysisk reaksjon, og den resulterende energiutslipp er stor i forhold til en kjemisk brann. Selve prosessen er mer komplisert, med flere mellomliggende trinn, men det kommer ned til det faktum at hydrogen endres til helium og mye energi.

det er ikke lett å vedlikeholde denne massive solovnen, for å holde den «brennende». Det krever utrolige temperaturer og trykk for å overbevise hydrogen til å smelte inn i helium; solen oppnår det gjennom den rene kraften av tyngdekraften som den massive størrelsen produserer.Menneskeheten har lært å produsere en fusjonsreaksjon, men bare en ukontrollert reaksjon i form av en bombe-hydrogenbomben bruker fusjon på samme grunnleggende måte som solen gjør. En dag vil vi kanskje lære å kontrollere reaksjonen som brukes i universets ovn-et høyt mål, men en vi sikkert kunne tjene på. Ubegrenset energi uten forurensning eller avfallsprodukter er noe vi definitivt trenger med vår umettelige appetitt for mer og mer energi.solen består hovedsakelig av hydrogen og fusjonsproduktet av helium, men forbruker rundt 600 millioner tonn hydrogen hvert sekund. Dette forbruket på 600 millioner tonn produserer bare 596 tonn helium; de resterende 4 millioner tonn masse viser seg som energi akkurat Som Einstein spådde med SIN berømte formel E=MC^2. Energi = masse ganger lysets hastighet kvadrert; det er mye energi når 4 millioner tonn konverteres hvert sekund!

En dag vil solen gå tom for hydrogen, men selv det vil ikke stoppe fusjonsreaksjonen; det er mulig å smelte tyngre elementer, inkludert helium, inn i stadig tyngre og tyngre elementer. Enden nås bare når solens kjerne blir omgjort til karbon – da karbon ikke kan komprimeres, vil ytterligere fusjon stoppe. Når den tiden kommer, vil vår sol dø, sakte kjølig og solsystemet vil bli kaldt for alltid, men prosessen med en stjerne som dør er lang og trukket ut og vil ikke engang begynne i ytterligere 5 milliarder år.Så, du ser, det er egentlig ikke noe mysterium om hvordan solen kan brenne uten oksygen fordi den egentlig ikke «brenner» i det hele tatt. Det vi kaller «ild» i solen er i stedet en meget kraftig og kompleks kjernereaksjon som ikke har noe å gjøre med oksygen eller til og med den kjemiske reaksjonen vi kaller «brennende».

Alchemist discovering Phosphorus, 1771, by Joseph Wright

Public Domain, via Wikimedia Commons

A hydrogen atom, with one proton and one electron.

Offentlig Domene

heliumatom, med 2 protoner, 2 nøytroner og 2 elektroner. Etter fusjon er dette den eneste typen atom igjen; det er ingen hydrogenatomer.

Public domain

© 2012 Dan Harmon

Dan Harmon (forfatter) Fra Boise, Idaho 29.januar 2018:

Kip:

solen «brenner ikke» i det hele tatt. Når noe brenner, enten tre, kull eller noe annet, er det en kjemisk reaksjon, men solen gjør det ikke. I stedet er det en atomreaksjon hvor ett element endres til et annet, og frigjør store mengder energi som det gjør.

Martie Coetser Fra Sør-Afrika februar 02, 2014:

Helt fascinerende! Hyggelig å møte deg, villmark:)

Silva Hayes Fra Spicewood, Texas januar 07, 2013:

Awesome Og skremmende å tenke på. Wow. Takk for en virkelig opplysende artikkel.

Dan Harmon (forfatter) Fra Boise, Idaho på August 05, 2012:faktisk er reaksjonen mer kompleks enn bare å kombinere to atomer av hydrogen for å lage helium, og det er flere mellomliggende trinn involvert. Sluttresultatet er imidlertid som du sier; hydrogen blir helium pluss energi.

Mens vi utnytter solens energi nå, er det problemer med nordlige breddegrader,skyfri dager, nattetider, etc. Brukbar fusjonskraft er, tror jeg, bare et spørsmål om tid og arbeid, og vil være langt å foretrekke for alt vi bruker i dag.

conradofontanilla Fra Filippinene juli 31, 2012:

Stemte nyttig. Så vidt jeg vet er to atomer av hydrogen involvert. Under høyt trykk og energi kombinerer protonene sine. Når de kombinerer, frigjør de energi mye mer enn det som pleide å kombinere dem. Jeg har Et Knutepunkt «Big Bang Theory, Universets Opprinnelse: Hva Er Mysteriet?»Utarbeidet er formler som utgjør Big Bang-teorien.

Det er nå enheter som brukes til å utnytte fusjonens energi, men så langt stor og tungvint. Utnytte solens energi ved hjelp av solcellepaneler er nå tilgjengelig og veldig praktisk.

Dan Harmon (forfatter) Fra Boise, Idaho på juni 08, 2012:

@ RTalloni: Glad du likte det, og lærte noe nytt.Ja, det er alltid planer-menneskeheten har mer behov hvert år for energi, og det kan komme fra solen. Plus, hvis vi noen gang lære å faktisk kontrollere reaksjonen solen bruker det vil gagne oss alle mye.

RTalloni juni 08, 2012:

Takk For en titt på solar fusion i forhold til brann. Dette er den typen informasjon jeg liker å ha i baklommen for overraskende folk i øyeblikk av samtale. 🙂 Seriøst, det er interessant.

Kanskje det er en plan for all den energien som vi vet veldig lite om.

Judi Brown fra UK juni 04, 2012:

Interessant og lett å forstå, selv for en fysikk idiot som meg selv!

Stemt opp etc