太阳现正处于主序星演化阶段。它主要是由电子和、
等原子核组成。维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应,核反应方程是
释放的核能,这些核能最后转化为辐射能。根据目前关于恒星演化的理论,若由于聚变反应而使太阳中的
核数目从现有数减少10%,太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段。为了简化,假定目前太阳全部由电子和
核组成。
(1)为了研究太阳演化进程,需知道目前太阳的质量M。已知地球半径R=6.4×106 m,地球质量m=6.0×1024 kg,日地中心的距离r=1.5×1011 m,地球表面处的重力加速度 g=10 m/s2,1年约为3.2×107秒,试估算目前太阳的质量M。
(2)已知质子质量mp=1.6726×10-27 kg,质量mα=6.6458×10-27 kg,电子质量 me=0.9×10-30 kg,光速c=3×108 m/s。求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能。
(3)又知地球上与太阳垂直的每平方米截面上,每秒通过的太阳辐射能w=1.35×103 W/m2。试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命。(估算结果只要求一位有效数字。)
如图,一根粗细均匀的细玻璃管开口朝上竖直防止,玻璃管中有一段长为h = 24cm的水银柱封闭了一段长为x0 = 23cm的空气柱,系统初始温度为T0 = 200K,外界大气压恒定不变为P0 = 76cmHg.现将玻璃管开口封闭,将系统温度升至T = 400K,结果发现管中水银柱上升了2cm,若空气可以看作理想气体,试求:
i. 升温后玻璃管内封闭的上下两部分空气的压强分别为多少cmHg?
ii. 玻璃管总长为多少?
如图所示,用轻质活塞在气缸内封闭一定质量的理想气体,活塞与气缸壁之间的摩擦忽略不计。开始时活塞距气缸底的高度为,气体温度为
。给气缸加热,活塞缓慢上升到距气缸底的高度为
处时,缸内气体吸收Q=450J的热量。已知活塞横截面积
,大气压强
。求:
①加热后缸内气体的温度。
②此过程中缸内气体增加的内能。
如图所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播。t=0时,波传播到x轴上的质点B,在它的左边质点A位于正的最大位移处,在t=0.6s时,质点A第二次出现在负的最大位移处。求:
(1)该波的周期T
(2)该波的波速v
(3)从t=0时开始到质点E第一次到达正向最大位移经历的时间及在该段时间内质点E通过的路程。
如图,实线是某时刻的波形曲线,虚线是0.2S后的波形曲线,这列波的最大周期和最小波速是多少?若波速是35m/s,则这列波的传播方向如何?
a、b是x轴上相距sab="6" m的两质点,一列正弦横波在x轴上由a→b传播,t=0时,b点正好振动到最高点,而a点恰好经过平衡位置向上运动,已知这列波的频率为25 Hz.
(1)设a、b在x轴上的距离小于一个波长,试求出该波的波速.
(2)设a、b在x轴上的距离大于一个波长,试求出该波的波速.