Describiendo el interior del Sol

¿Se puede describir el interior del Sol como un gas ideal?

Según mi conocimiento, para describir un cuerpo de gas como un gas ideal, la separación entre las partículas debe ser mucho mayor que el tamaño de las partículas reales.

¿Cómo podría uno justificar si el Sol se ajusta a esto?

En el mismo núcleo del sol, las partículas están tan juntas que se fusionan. ¿Crees que esto cumple con el criterio de gas ideal que mencionas?
Estoy tratando de encontrar una forma más cuantitativa de razonamiento. ¿Cómo se podría encontrar la distancia entre estas partículas en el Sol? Seguramente implicaría la temperatura media y las densidades de la estrella.
La aproximación de gas ideal de partículas puntuales que no interactúan o solo interactúan elásticamente es una muy buena aproximación en el interior solar.
Si su definición de gas ideal es simplemente la ley de los gases ideales, PV=nRT , entonces el plasma es casi ideal.

Respuestas (1)

La densidad del núcleo solar es de 150 g/cc y a una temperatura de 1.5 × 10 7 k

Para un cálculo aproximado, suponga que todo es hidrógeno ionizado (protones y electrones).

La masa está toda en protones, con una densidad numérica de 1.5 × 10 5 / 1.67 × 10 27 = 9 × 10 31 metro 3 , con igual número de electrones.

La separación promedio de partículas es aproximadamente la raíz cúbica inversa de la densidad numérica (imagine cada partícula en un cubo), por lo que es 1.8 × 10 11 metro. El "tamaño" de un protón es 10 15 m, por lo que se satisface la aproximación de partículas puntuales.

Sin embargo, eso es insuficiente. También debe darse el caso de que las partículas "no interactúen" o al menos solo interactúen de manera inelástica. La fusión es un proceso raro, por lo que las colisiones inelásticas son raras. Se puede demostrar que las partículas tienen poca interacción comparando la energía de Coulomb en la separación promedio con la energía térmica. mi 2 / 4 π ϵ 0 k T 0.06 . Por lo tanto, las interacciones de Coulomb son pequeñas en comparación con la energía térmica y el movimiento de las partículas no se ve muy afectado por las partículas que las rodean.

¡Esa es una respuesta perfecta!