Wetenschapsforum

vraag:

Verwacht je dat de temperatuur van het zonnegas vanaf het centrum van de Zon naar buiten toe constant zal zijn? Motiveer je antwoord.

antwoordenboekje:

Nee, door de druk van de buitenlagen zal de temperatuur in de richting van het centrum toenemen.

Nou had ik als antwoord in gedachten dat de zon in het centrum energie produceert (kernfusie) en aan de buitenkant energie uitstraalt. Dat veronderstelt een warmtestroom, en dus een aflopende temperatuur van binnen naar buiten.

Een hoge druk heeft toch niet per definitie iets met hoge temperaturen te maken?

waarom produceert de zon in z'n kern zoveel energie(warmte),..

waarom produceert de zon in z'n kern zoveel energie(warmte),..

Niet vanwege die hoge druk. Die hoge druk schept wel de voorwaarden voor een redelijk effectieve kernfusie volgens mij (hoge dichtheid), maar da's al. Tijdens het samenpersen a.g.v. de zwaartekracht wordt het in de kern van de zon heet genoeg om fusie op gang te brengen, maar als de zonne-energie af moest hangen van vrijkomende potentiële energie tijdens het a.g.v. zwaartekracht samenpersen van het zonnegas zou het hier op aarde bibbertjeskoud zijn.

ik zei niet dat de druk alles was,.. ^^

Als je gas in een container gaat samendrukken wordt dat gas toch ook warmer? (Ok dat heeft ook grotendeels met de volumeverandering te maken, maar die is dan weer ontstaan door de grotere druk)

Als je gas in een container gaat samendrukken wordt dat gas toch ook warmer? (Ok dat heeft ook grotendeels met de volumeverandering te maken, maar die is dan weer ontstaan door de grotere druk)

Jawel, maar als je die container dan eventjes met rust laat straalt hij die warmte uit en is hij weer net zo koud als voorheen, ondanks die hoge druk. Het moet uit te rekenen zijn hoe lang de zon bij haar huidige intensiteit zou kunnen stralen als gevolg van een verlies van potentiële (zwaarte)-energie en dus steeds oplopende druk, maar dat kan nooit op 10 miljard jaar (geschatte levensduur van de zon) uitdraaien.

Maar er is ook een druk van de straling naar buiten. Kunnen we het niet zien als een afwisselend proces:

1. De zon krimpt in door de zwaartekracht, kernfusie start door hogere druk.

2. De stralingsenergie die vrij komt laat de zon terug uitzetten, kernfusie neemt af.

3. De zwaartekracht overwint weer en de zon krimpt weer in.

4. Kernfusie start weer.

Uiteindelijk heb je dan een constante fluctuatie in druk waardoor er steeds warmte blijft ontstaan. Dit is slechts een hersenspinsel, maar ik zou anders geen redenen kunnen bedenken eerlijk gezegd. Mss moet je maar eens gaan kijken hoe ze de kernfusie in stand willen houden op aarde in die kernfusiecentrale.

Dat is geen hersenspinsel, dat is zoals we de werking van sterren begrijpen.

mijn gedachte dus:

Maar daarmee kun je niet zeggen dat er een temperatuurgradiënt is in de zon door die drukgradiënt. Een statische hoge druk veroorzaakt geen blijvend hoge temperatuur bij doorgaande energieverliezen door uitstraling of wat ook zoals in de zon.

De vrijkomende potentiële energie als gevolg van het "samentrekken" van de zon fungeerde als "aanmaakblokje" voor het kernfusieproces toen de zon nog een protoster was. Nu is het de kernfusie die energie produceert. omdat de zon aan haar buitenkant die energie kwijtraakt koelt die buitenzijde af. Dit zorgt voor een temperatuurgradiënt van binnen naar buiten, waardoor de energiestroom van binnen naar buiten op gang blijft.

Dat druk niets met een temperatuurgradiënt te maken heeft kun je zien aan de corona. Bijzonder lage druk, maar wel temperaturen van 1,5 miljoen K.

Dat druk niets met een temperatuurgradiënt te maken heeft kun je zien aan de corona. Bijzonder lage druk, maar wel temperaturen van 1,5 miljoen K.

Is de corona dan warmer dan zeg maar de buitenste lagen van de zon? Zoniet dan gaat de vergelijking van hogere druk en hogere temperaturen nog steeds op.

Ja, die corona haalt de 1,5 miljoen K, maar bevat zo weinig deeltjes dat de hoeveelheid energie per m³ evengoed zeer gering is (en zo ook de druk). De fotosfeer van de zon (het buitenste schilletje van 5-600 km) heeft een gemiddelde temperatuur van ca 5800 K.

Dan heb ik bij deze weer wat bijgeleerd

Het moet uit te rekenen zijn hoe lang de zon bij haar huidige intensiteit zou kunnen stralen als gevolg van een verlies van potentiële (zwaarte)-energie en dus steeds oplopende druk, maar dat kan nooit op 10 miljard jaar (geschatte levensduur van de zon) uitdraaien.

Dat is gebeurd.... Een zeer uitgebreide gaswolk die samentrekt tot de huidige omvang van de zon, daarbij komt genoeg energie vrij om de zon in haar huidige sterkte 25 miljoen jaar te laten stralen. Leuk als aanmaakblokje, maar niet om je entrecote gaar te krijgen.......

Maar nog steeds: wat is nou de NETTE verwoording van de reden van de temperatuurgradiënt in de zon.

Een alternatief antwoord, dat geen gebruik maakt van druk is het volgende.

De warmte ontstaat in het centrum van de zon en warmt de rest van de zon op. Omdat bolschillen verder van het centrum meer volume hebben dan die dicht bij het centrum, maar wel even veel energie krijgen is hun temperatuur dus lager.

Er zitten wat haken en ogen aan deze beschouwing, maar met een paar randvoorwaarden valt ze goed aannemelijk te maken.

De warmte ontstaat in het centrum van de zon en warmt de rest van de zon op. Omdat bolschillen verder van het centrum meer volume hebben dan die dicht bij het centrum, maar wel even veel energie krijgen is hun temperatuur dus lager.

Hiermee ben ik ook nog niet weg. Het volume mag groter zijn, de dichtheid is (véél) lager. Gesteld dat er per KUBIEKE meter evenveel energie binnenkomt, die energie zal dan over minder deeltjes verdeeld worden en in die optiek dus tot een hogere temperatuur moeten leiden.

ik kom nog steeds niet verder dan :

Nou had ik als antwoord in gedachten dat de zon in het centrum energie produceert (kernfusie) en aan de buitenkant energie uitstraalt. Dat veronderstelt een warmtestroom, en dus een aflopende temperatuur van binnen naar buiten.