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Comment le Soleil transforme l'hydrogène en hélium : Équations simples et le mystère de e=mc2

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Maya

16/11/2022

Ens. Scient.

le rayonnement solaire

Comment le Soleil transforme l'hydrogène en hélium : Équations simples et le mystère de e=mc2

L'énergie solaire provient des réactions de fusion nucléaire au cœur des étoiles. Ces réactions convertissent l'hydrogène en hélium, libérant une immense quantité d'énergie selon la célèbre équation d'Einstein E=mc². La température des étoiles détermine leur couleur et leur spectre d'émission, suivant la loi de Wien.

Points clés :

  • Les réactions de fusion nucléaire sont à l'origine de l'énergie des étoiles
  • L'équation E=mc² d'Einstein permet de calculer l'énergie libérée
  • La loi de Wien relie la température d'une étoile à son spectre d'émission
  • Le spectre visible s'étend d'environ 400 nm (violet) à 800 nm (rouge)
...

16/11/2022

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origine de l'énergie solaire
1. Reaction de fusion:
Les étoiles sont le siège de reactions nucléaires de fusion.
entre noyaux d'hydrogène.
E

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Température et rayonnement d'une étoile

La température d'une étoile est un facteur crucial qui détermine la nature de son rayonnement. Elle s'exprime en kelvin (K) et peut être calculée à partir de la température en degrés Celsius : T(K) = T(°C) + 273,15.

Highlight: La température d'une étoile influence directement la couleur et l'intensité de sa lumière émise.

La loi de Wien établit une relation entre la température d'une étoile et la longueur d'onde associée à l'intensité lumineuse maximale : λmax × T = 2,9 × 10⁶ nm·K

Le spectre lumineux visible s'étend approximativement de 400 nm à 800 nm, englobant différentes couleurs :

  • Violet : 400-446 nm
  • Bleu : 446-520 nm
  • Vert : 520-565 nm
  • Jaune : 565-590 nm
  • Orange : 590-620 nm
  • Rouge : 620-800 nm

Vocabulaire: Les ultraviolets (UV) ont des longueurs d'onde inférieures à 400 nm, tandis que les infrarouges (IR) ont des longueurs d'onde supérieures à 800 nm.

Cette répartition des couleurs permet de comprendre pourquoi certaines étoiles apparaissent plus rouges ou plus bleues selon leur température de surface.

Exemple: Une étoile rouge est généralement plus froide qu'une étoile bleue, car son pic d'émission se situe dans les longueurs d'onde plus longues du spectre visible.

La compréhension de ces concepts est essentielle pour l'étude du rayonnement solaire et son impact sur la Terre, un sujet central dans le programme d'enseignement scientifique de première.

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Stefan S., utilisateur iOS

L'application est très simple à utiliser et bien faite. Jusqu'à présent, j'ai trouvé tout ce que je cherchais :D

Lola, utilisatrice iOS

J'adore cette application ❤️ Je l'utilise presque tout le temps pour réviser.

 

Ens. Scient.

1 396

16 nov. 2022

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Comment le Soleil transforme l'hydrogène en hélium : Équations simples et le mystère de e=mc2

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Maya

@marielea_vde

L'énergie solaire provient des réactions de fusion nucléaireau cœur des étoiles. Ces réactions convertissent l'hydrogène en hélium, libérant une immense quantité d'énergie selon la célèbre équation d'Einstein E=mc². La température des étoiles détermine leur couleur et leur spectre d'émission,

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Température et rayonnement d'une étoile

La température d'une étoile est un facteur crucial qui détermine la nature de son rayonnement. Elle s'exprime en kelvin (K) et peut être calculée à partir de la température en degrés Celsius : T(K) = T(°C) + 273,15.

Highlight: La température d'une étoile influence directement la couleur et l'intensité de sa lumière émise.

La loi de Wien établit une relation entre la température d'une étoile et la longueur d'onde associée à l'intensité lumineuse maximale : λmax × T = 2,9 × 10⁶ nm·K

Le spectre lumineux visible s'étend approximativement de 400 nm à 800 nm, englobant différentes couleurs :

  • Violet : 400-446 nm
  • Bleu : 446-520 nm
  • Vert : 520-565 nm
  • Jaune : 565-590 nm
  • Orange : 590-620 nm
  • Rouge : 620-800 nm

Vocabulaire: Les ultraviolets (UV) ont des longueurs d'onde inférieures à 400 nm, tandis que les infrarouges (IR) ont des longueurs d'onde supérieures à 800 nm.

Cette répartition des couleurs permet de comprendre pourquoi certaines étoiles apparaissent plus rouges ou plus bleues selon leur température de surface.

Exemple: Une étoile rouge est généralement plus froide qu'une étoile bleue, car son pic d'émission se situe dans les longueurs d'onde plus longues du spectre visible.

La compréhension de ces concepts est essentielle pour l'étude du rayonnement solaire et son impact sur la Terre, un sujet central dans le programme d'enseignement scientifique de première.

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1. Reaction de fusion:
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Origine de l'énergie solaire

L'énergie solaire trouve son origine dans les réactions de fusion nucléaire qui se produisent au cœur du Soleil. Ces réactions impliquent principalement la fusion de noyaux d'hydrogène.

Définition: La fusion nucléaire est le processus par lequel des noyaux atomiques légers s'assemblent pour former des noyaux plus lourds, libérant une grande quantité d'énergie.

L'équation bilan simplifiée de cette réaction est : 4 ₁H → ²H₂ + 2₁ p + énergie, où p représente un proton.

Pour calculer l'énergie libérée par une réaction nucléaire, on utilise la célèbre relation d'Einstein : E = mc².

Highlight: La relation E=mc² est fondamentale pour comprendre la conversion de masse en énergie dans les réactions nucléaires.

Cette équation exprime l'équivalence entre la masse et l'énergie, où :

  • E est l'énergie libérée en joules (J)
  • m est la variation de masse en kilogrammes (kg)
  • c est la vitesse de la lumière dans le vide, égale à 3,00 x 10⁸ m/s

La puissance libérée par ces réactions peut être calculée en divisant l'énergie par la durée de l'échange d'énergie : P = E / Δt, où P est exprimée en watts (W).

Exemple: Dans les réactions nucléaires, on utilise souvent l'électron-volt (eV) comme unité d'énergie. 1 eV équivaut à 1,60 x 10⁻¹³ J.

Vocabulaire: Δm représente la différence entre la masse des produits et la masse des réactifs dans une réaction nucléaire.

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L'application est très facile d'utilisation et bien conçue. Jusqu'à présent, j'ai trouvé tout ce que je cherchais et j'ai pu apprendre beaucoup de choses grâce aux présentations ! Je vais certainement utiliser l'application pour un travail en classe ! Et comme source d'inspiration personnelle, elle est bien sûr aussi très utile.

Stefan S

utilisateur iOS

Cette application est vraiment super. Il y a tellement de fiches de révision et d'aide, [...]. Par exemple, la matière qui me pose problème est le français et l'appli a un choix d'aide très large. Grâce à cette application, je me suis améliorée en français. Je la recommanderais à tout le monde.

Samantha Klich

utilisatrice Android

Waouh, je suis vraiment abasourdi. J'ai essayé l'application parce que je l'avais déjà vue plusieurs fois dans la publicité et j'ai été absolument choquée. Cette appli est L'AIDE dont on rêve pour l'école et surtout, elle propose tellement de choses, comme des rédactions et des fiches qui m'ont personnellement TRÈS bien aidé.

Anna

utilisatrice iOS

Meilleur application je voulais m'entraîner pour mes maths puis j'ai tout compris d'un coup c'est mon nouveau prof maintenant 🤣🤣

Thomas R

utilisateur d' Android

super application pour réviser je révise tout les soirs

Esteban M

utilisateur d'Android

Permet de vraiment comprendre les cours sous forme de fiches de révisions déjà faites ! Incroyable, je recommande vraiment

Leny

utilisateur d'Android

L'application est tout simplement géniale ! Il me suffit de taper mon sujet dans la barre de recherche et je le vérifie très rapidement. Je ne dois plus regarder 10 vidéos YouTube pour comprendre quelque chose et j'économise ainsi mon temps. Je te le recommande !

Sudenaz Ocak

utilisateur Android

Cette application m'a vraiment fait m'améliorer ! J'étais vraiment nul en maths à l'école et grâce à l'appli, je suis meilleur en maths ! Je suis tellement reconnaissante que vous ayez créé cette application.

Greenlight Bonnie

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PARFAIT 🌟 💕🔥 ça facilite Vrmt la révision avec des fiches de révisions fascinants✨🥰

Khady

utilisatrice d'Android

Je conseille vraiment ! je galère à avoir des cours clairs et ça aide énormément !!

Claire

utilisatrice iOS

C’est vraiment mais vraiment la meilleurs appli au début de l’année au collège jetait une élève perturbatrice et j’avais 9 de moyenne générale plus précisément 9,68... Et la un de mes potes me donne cette appli pour réviser c’était incroyable y’a des fiche de révision des quiz bref grâce à cette appli je suis passé de 9,68 à 17,40 trop contente 🤩🤩

Raoul

utilisateur IOS

Knowunity est vraiment une application incroyable elle est pour tous les âges et s’adapte à tous les niveaux.Elle permet de mieux comprendre et apprendre. Cette application est super pour les devoirs et pour les contrôles je la recommande à tous le monde petit ou grands

Ella

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Waouh, je suis vraiment abasourdi. J'ai essayé l'application parce que je l'avais déjà vue plusieurs fois dans la publicité et j'ai été absolument choquée. Cette appli est L'AIDE dont on rêve pour l'école et surtout, elle propose tellement de choses, comme des rédactions et des fiches qui m'ont personnellement TRÈS bien aidé.

Anna

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Thomas R

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Esteban M

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Permet de vraiment comprendre les cours sous forme de fiches de révisions déjà faites ! Incroyable, je recommande vraiment

Leny

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L'application est tout simplement géniale ! Il me suffit de taper mon sujet dans la barre de recherche et je le vérifie très rapidement. Je ne dois plus regarder 10 vidéos YouTube pour comprendre quelque chose et j'économise ainsi mon temps. Je te le recommande !

Sudenaz Ocak

utilisateur Android

Cette application m'a vraiment fait m'améliorer ! J'étais vraiment nul en maths à l'école et grâce à l'appli, je suis meilleur en maths ! Je suis tellement reconnaissante que vous ayez créé cette application.

Greenlight Bonnie

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PARFAIT 🌟 💕🔥 ça facilite Vrmt la révision avec des fiches de révisions fascinants✨🥰

Khady

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Je conseille vraiment ! je galère à avoir des cours clairs et ça aide énormément !!

Claire

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C’est vraiment mais vraiment la meilleurs appli au début de l’année au collège jetait une élève perturbatrice et j’avais 9 de moyenne générale plus précisément 9,68... Et la un de mes potes me donne cette appli pour réviser c’était incroyable y’a des fiche de révision des quiz bref grâce à cette appli je suis passé de 9,68 à 17,40 trop contente 🤩🤩

Raoul

utilisateur IOS

Knowunity est vraiment une application incroyable elle est pour tous les âges et s’adapte à tous les niveaux.Elle permet de mieux comprendre et apprendre. Cette application est super pour les devoirs et pour les contrôles je la recommande à tous le monde petit ou grands

Ella

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