不发展的结果_杨训紊同学物理作业《不发展的结果》解题思路_物理_杨训紊
编辑： admin 2017-26-06
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不发展的结果导读：
这是一道有代表性的物理作业题，考察的是物理基础知识，是杨训紊同学整理的物理作业题解题思路——《不发展的结果：恒星的最终不同发展结果》，指导老师是浦老师，涉及到的物理的课本知识为：恒星的最终不同发展结果，同学们仔细的思考不发展的结果：恒星的最终不同发展结果的相关物理知识点，用所学的相关物理知识来进行解答，要学会把物理知识运用到现实生活中，从物理的专业的角度来体验生活，并结合实际分析来解答物理作业题，才能提升自己的物理解答能力，下面是杨训紊物理作业的详细解题思路分享（本道题以问答模式展开）。
题目：恒星的最终不同发展结果
不发展的结果：逆火学习站的杨训紊同学的作业题：《恒星的最终不同发展结果》解题思路
恒星的一生大致就是上面这张图的样子.不发展的结果：逆火学习站的杨训紊同学的作业题：《恒星的最终不同发展结果》解题思路
恒星从图的左侧的星云中诞生.小质量恒星是下半部分.经过主序星阶段后,会膨胀成为一颗巨大的红巨星,其内部因为温度和压力不足以引发碳燃烧,在成为红巨星后,其中心是碳核心,还有少量氧和氖,外面是氢和氦.然后,外层的氢和氦会逐渐消散到宇宙空间,露出中间以碳为主的高温的恒星核,就是白矮星了.白矮星因为没有能量来源,温度会逐渐下降,直到成为一颗不再发光发热的黑矮星,如果不受干扰,它会永远存在下去.太阳就是这样.不发展的结果：逆火学习站的杨训紊同学的作业题：《恒星的最终不同发展结果》解题思路
大质量恒星是图的上半部分.经过主序星阶段后,也会膨胀成为一颗巨大的红巨星.因为质量比太阳大得多,会成为红超巨星.由于中心引力强大,中心物质密度极高,温度也极高,能引发一系列的核聚变反应,反应的最终产物是铁.当红超巨星中心有铁核存在后,它会成为一个各种元素分层分布的“洋葱头”结构,如下图.不发展的结果：逆火学习站的杨训紊同学的作业题：《恒星的最终不同发展结果》解题思路
不发展的结果：逆火学习站的杨训紊同学的作业题：《恒星的最终不同发展结果》解题思路
由于铁原子核的内能是所有元素中最低的,铁不能继续进行核聚变反应.由于恒星在持续膨胀,外层物质的密度逐次下降,温度也会下降.当各层温度和物质密度不能继续进行核聚变反应时,整个恒星的核聚变反应就停止了,恒星用于抵抗外层物质的引力收缩的辐射压没有了,在巨大的引力作用下,外层物质会以极高的速度向中心收缩,并撞击在铁核表面.由于铁核中的铁原子核的排列结构以电子简并压维持的,不能再继续压缩了,它只能吸收一部分撞击能量,再次聚变为比铁还要重的元素－如钴、镍、铜、锌、金、银、铱.直到92号元素铀.另外的绝大部分能量会使撞击物质以弹性碰撞的方式反弹回去,携带一部分核心物质一起,形成超级大爆炸,这个过程叫“铁心灾变”,从外界看,就是超新星爆发.不发展的结果：逆火学习站的杨训紊同学的作业题：《恒星的最终不同发展结果》解题思路
恒星以超新星爆发的形式结束它的一生时,外层物质和一部分内核物质散布在太空中,中心的剩余质量决定恒星核的最终存在状态.如果剩余质量在1.44倍太阳质量以下,爆炸压力和引力会把电子压入到原子核内,与质子结合形成中子,于是,它的会形成一颗中子星.中子星的密度就是原子核的密度,大约是10^14 g/cm^3.不发展的结果：逆火学习站的杨训紊同学的作业题：《恒星的最终不同发展结果》解题思路
如果剩余质量越过1.44倍太阳质量,那么就连一颗挨一颗的中子也无法抵抗巨大的引力.恒星核会继续收缩.当半径收缩到r＝2GM/c^2时,它的引力会强大到脱离速度（第一宇宙速度）等于光速,使被它吸引的物质（包括光）都无法脱离而落入其中,成为宇宙中的一个无底洞.就是一个黑洞了.不发展的结果：逆火学习站的杨训紊同学的作业题：《恒星的最终不同发展结果》解题思路
恒星的结局大致就是这样.互助这道作业题的同学还参与了下面的作业题
题1： 【恒星的发展历程是什么样的?恒星从诞生到衰忘要经过哪几阶段?】[物理科目]
恒星的真直径可以根据恒星的视直径（角直径）和距离计算出来.常用的干涉仪或月掩星方法可以测出小到0.01的恒星的角直径,更小的恒星不容易测准,加上测量距离的误差,所以恒星的真直径可靠的不多.根据食双星兼分光双星的轨道资料,也可得出某些恒星直径.对有些恒星,也可根据绝对星等和有效温度来推算其真直径.用各种方法求出的不同恒星的直径,有的小到几公里量级,有的大到10公里以上.恒星的大小相差也很大 ,有的是巨人 ,有的是侏儒.地球的直径约为 13000 千米 ,太阳的直径是地球的 109 倍.巨星是恒星世界中个头最大的 ,它们的直径要比太阳大几十到几百倍.超巨星就更大了 ,红超巨星心宿二 ( 即天揭座α ) 的直径是太阳的 600 倍；红超巨星参宿四 ( 即猎户座α ) 的直径是太阳的 900倍 ,假如它处在太阳的位置上 ,那么它的大小几乎能把木星也包进去.它们还不算最大的 ,仙王座 VV 是一对双星 ,它的主星 A 的直径是太阳的 1600 倍；HR237 直径为太阳的 1800倍.还有一颗叫做柱一的双星 ,其伴星比主星还大 ,直径是太阳的 2000-3000 倍.这些巨星和超巨星都是恒星世界中的巨人.看完了恒星世界中的巨人,我们再来看看它们当中的侏儒.在恒星世界当中,太阳的大小属中等,比太阳小的恒星也有很多,其中最突出的要数白矮星和中子星了.白矮星的直径只有几千千米,和地球差不多,中子星就更小了,它们的直径只有 20 千米左右,白矮星和中子星都是恒星世界中的侏儒.我们知道,一个球体的体积与半径的立方成正比.如果拿体积来比较的话,上面提到的柱一就要比太阳大九十多亿倍,而中子星就要比太阳小几百万亿倍.由此可见,巨人与侏儒的差别有多么悬殊.题2： 【恒星的最后的结果是什么?】[物理科目]
恒星是由气体组成的,星云收缩后一颗恒星诞生了,形成核的时候叫原恒星,收缩完成后叫主序星,几亿年或几十亿年或者百亿年后开始膨胀的时候叫红巨星,小恒星红巨星收缩演变大小类似地球大小的白矮星,大恒星红巨星不变成白矮星而变成新星或超新星最后变成中子星或黑洞,白矮星最后变成黑矮星,中子星也变成黑矮星.总结：小恒星(1个太阳)：星云>原恒星>主序星>红巨星>白矮星>黑矮星大恒星(4个太阳--19个太阳)：星云>原恒星>主序星>红巨星>新星/超新星>中子星>黑矮星不发展的结果：逆火学习站的杨训紊同学的作业题：《恒星的最终不同发展结果》解题思路
大恒星(19个太阳以上)：星云>原恒星>主序星>红巨星>超新星>黑洞>黑洞蒸发题3： 【恒星是怎样发展爆炸的?】[物理科目]
http://baike.baidu.com/view/1538.htmhttp://baike.baidu.com/view/467997.htmhttp://baike.baidu.com/view/8474.htmhttp://baike.baidu.com/view/980.htmhttp://baike.baidu.com/view/863.htmhttp://baike.baidu.com/view/30378.htm恒星演化是一个恒星在其生命期内（发光与发热的期间）的连续变化.生命期则依照星体大小而有所不同.不发展的结果：逆火学习站的杨训紊同学的作业题：《恒星的最终不同发展结果》解题思路
单一恒星的演化并没有办法完整观察,因为这些过程可能过于缓慢以致于难以察觉.因此天文学家利用观察许多处于不同生命阶段的恒星,并以计算机模型模拟恒星的演变. 恒星的演化过程 1.恒星的形成不发展的结果：逆火学习站的杨训紊同学的作业题：《恒星的最终不同发展结果》解题思路
在宇宙发展到一定时期,宇宙中充满均匀的中性原子气体云,大体积气体云由于自身引力而不稳定造成塌缩.这样恒星便进入形成阶段.在塌缩开始阶段,气体云内部压力很微小,物质在自引力作用下加速向中心坠落.当物质的线度收缩了几个数量级后,情况就不同了,一方面,气体的密度有了剧烈的增加,另一方面,由于失去的引力位能部分的转化成热能,气体温度也有了很大的增加,气体的压力正比于它的密度与温度的乘积,因而在塌缩过程中,压力增长更快,这样,在气体内部很快形成一个足以与自引力相抗衡的压力场,这压力场最后制止引力塌缩,从而建立起一个新的力学平衡位形,称之为星坏.不发展的结果：逆火学习站的杨训紊同学的作业题：《恒星的最终不同发展结果》解题思路
星坯的力学平衡是靠内部压力梯度与自引力相抗衡造成的,而压力梯度的存在却依赖于内部温度的不均匀性（即星坯中心的温度要高于外围的温度）,因此在热学上,这是一个不平衡的系统,热量将从中心逐渐地向外流出.这一热学上趋向平衡的自然倾向对力学起着削弱的作用.于是星坯必须缓慢的收缩,以其引力位能的降低来升高温度,从而来恢复力学平衡；同时也是以引力位能的降低,来提供星坯辐射所需的能量.这就是星坯演化的主要物理机制. 下面我们利用经典引力理论大致的讨论这一过程.考虑密度为 ρ、温度为T、半径为r的球状气云系统,气体热运动能量： ET= RT= T (1) 将气体看成单原子理想气体,μ为摩尔质量,R为气体普适常数不发展的结果：逆火学习站的杨训紊同学的作业题：《恒星的最终不同发展结果》解题思路
为了得到气云球的的引力能Eg,想象经球的质量一点点移到无穷远,将球全部移走场力作的功就等于-Eg.当球质量为m,半径为r时,从表面移走dm过程中场力做功： dW=- =-G( )1/3m2/3dm (2) 所以：-Eg=- ( )1/3m2/3dm= G( M5/3 于是： Eg=- (2), 气体云的总能量: E=ET+EG (3)不发展的结果：逆火学习站的杨训紊同学的作业题：《恒星的最终不同发展结果》解题思路
热运动使气体分布均匀,引力使气体集中.现在两者共同作用.当E>0时热运动为主,气云是稳定的,小的扰动不会影响气云平衡；当E1.5×107K时,恒星中燃烧H的过程就可过渡到以CNO循环为主了. 当恒星内混杂有重元素C和N时,他们能作为触媒使1H变为4He,这就是CNO循环,CNO循环有两个分支： 或总反应率取决于最慢的14N(p,γ)15O、15N的(p,α)和(p,γ)反应分支比约为2500：1.这个比值几乎与温度无关,所以在2500次CNO循环中有一次是CNO-2. 在p-p链和CNO循环过程中,净效果是H燃烧生成He： 在释放出的26.7MeV能量中,大部分消耗给恒星加热和发光,成为恒星的主要来源.不发展的结果：逆火学习站的杨训紊同学的作业题：《恒星的最终不同发展结果》解题思路
前面我们提到恒星的演化是从主星序开始的,那么什么是主星序呢?等H稳定地燃烧为He时,恒星就成了主序星.人们发现有百分之八十至九十的恒星都是主序星,他们共同特征是核心区都有氢正在燃烧,他们的光度、半径和表面温度都有所不同,后来证明：主序星的定量上差别主要是质量不同,其次是他们的年龄和化学成份,太阳这段历程约千万年.不发展的结果：逆火学习站的杨训紊同学的作业题：《恒星的最终不同发展结果》解题思路
观察到的主序星的最小质量大约为0.1M⊙ .模型计算表明,当质量小于0.08M⊙时,星体的收缩将达不到氢的点火温度,从而形不成主序星,这说明对于主序星它有一个质量下限.观察到的主序星的最大质量大约是几十个太阳质量.理论上讲,质量太大的恒星辐射很强,内部的能量过程很剧烈,因此结构也越不稳定.但是理论上没有一个质量的绝对上限.不发展的结果：逆火学习站的杨训紊同学的作业题：《恒星的最终不同发展结果》解题思路
当对某一星团作统计分析时,人们却发现主序星有一个上限,这说明什么?我们知道,主序星的光度是质量的函数,这函数可分段的用幂式表示 ：L∝Mν不发展的结果：逆火学习站的杨训紊同学的作业题：《恒星的最终不同发展结果》解题思路
其中υ不是一个常数,它的值大概在3.5到4.5之间.M大反映主序星中可供燃烧的质量多,而L大反映燃烧的快,因此主序星的寿命可近似用M与L的商标来标志：T∝M-(ν-1)不发展的结果：逆火学习站的杨训紊同学的作业题：《恒星的最终不同发展结果》解题思路
即主序星寿命随质量增大而按幂律减小,如果整个星团已存在的年龄为T,那就可以由T与M的关系式求出一个截止质量MT.质量大于MT的主序星已结束核心的H燃烧阶段而不是主序星了,这就是观察到由大量同年龄星组成的星团有上限的原因.现在我们就讨论观测到的恒星中大部分是主序星的原因,表1根据一25M⊙的恒燃烧阶段 点火温度(K) 中心温度(g.cm-3) 持续时间(yr) H 4×107 4 7×106 He 2×108 6×102 5×105 C 7×108 6×105 5×102 Ne 1.5×109 4×106 1 O 2×109 1×107 5×10-2 Si 3.5×109 1×108 3×10-3 燃烧阶段的总寿命 7.5×106不发展的结果：逆火学习站的杨训紊同学的作业题：《恒星的最终不同发展结果》解题思路
星演化模型,列出了各种元素的点火温度及燃烧所持续的时间.从表上看出,原子序数大的和有更高的点火温度,Z大的核不仅难于点火,点火后燃烧也更剧烈,因此燃烧持续的的时间也就更短.这颗25M⊙的 表1 25M⊙恒星演化模型,模型星的燃烧阶段的总寿命为7.5×106年,而其中百分之九十以上的时间是氢燃烧阶段,即主星序阶段.从统计角度讲,这表明找到一颗处于主星序阶段的恒星几率要大.这正是观察到的恒星大多数为主序星的基本原因.不发展的结果：逆火学习站的杨训紊同学的作业题：《恒星的最终不同发展结果》解题思路
2．3主序后的演化由于恒星形成是它的主要成份是氢,而氢的点火温度又比其他元素都低,所以恒星演化的第一阶段总是氢的燃烧阶段,即主序阶段.在主序阶段,恒星内部维持着稳衡的压力分布和表面温度分布,所以在整个漫长的阶段,它的光度和表面温度都只有很小的变化 .下面我们讨论,当星核区的氢燃烧完毕后,恒星有将怎么进一步演化?不发展的结果：逆火学习站的杨训紊同学的作业题：《恒星的最终不同发展结果》解题思路
恒星在燃烧尽星核区的氢之后,就熄火,这时核心区主要是氢,他是燃烧的产物外围区的物质主要是未经燃烧的氢,核心熄火后恒星失去了辐射的能源,它便要引力收缩是一个起关键作用的因素.一个核燃烧阶段的结束,表明恒星内各处温度都已低于在该处引起点火所需要的温度,引力收缩将使恒星内各处的温度升高,这实际上是寻找下一次核点火所需要的温度,引力收缩将使恒星内各处的温度全面的升高,主序后的引力收缩首先点着的不是核心区的氦（它的点火温度高的太多）,而是核心与外围之间的氢壳,氢壳点火后,核心区处于高温状态,而仍没核能源,他将继续收缩.这时,由于核心区释放的引力位能和燃烧中的氢所释放的核能,都需要通过外围不燃烧的氢层必须剧烈地膨胀,即让介质辐射变得更透明.而氢层膨胀又使恒星的表面温度降低了,所以这是一个光度增加、半径增加、而表面变冷的过程,这个过程是恒星从主星序向红巨星过渡,过程进行到一定程度,氢区中心的温度将达到氢点火的温度,于是又过渡到一个新阶段--氦燃烧阶段.不发展的结果：逆火学习站的杨训紊同学的作业题：《恒星的最终不同发展结果》解题思路
在恒星中心发生氦点火前,引力收缩以使它的密度达到了103g.cm-3的量级,这时气体的压力对温度的依赖很弱,那么核反应释放的能量将使温度升高,而温度升高反过来又加剧核反应速率,于是一旦点火,很快就会燃烧的十分剧烈,以至于爆炸,这种方式的点火称为"闪?quot;,因此在现象上会看到恒星光度突然上升到很大,后来又降的很低.不发展的结果：逆火学习站的杨训紊同学的作业题：《恒星的最终不同发展结果》解题思路
另一方面,当引力收缩时它的密度达不到103g.cm-3量级,此时气体的压力正比与温度,点火温度升高导致压力升高,核燃烧区就会有所膨胀,而膨胀导致温度降低,因此燃烧就能稳定的进行,所以这两种点火情况对演化进程的影响是不同的.不发展的结果：逆火学习站的杨训紊同学的作业题：《恒星的最终不同发展结果》解题思路
恒星在发生"氦闪光"之后又怎么演变呢?闪光使大量能量的释放很可能把恒星外层的氢气都吹走,剩下的是氦的核心区.氦核心区因膨胀而减小了密度,以后氦就有可能在其中正常的燃烧了.氦燃烧的产物是碳,在氦熄火后恒星将有一个碳核心区氦外壳,由于剩下的质量太小引力收缩已不能达到碳的点火温度,于是他就结束了以氦燃烧的演化,而走向热死亡. 由于引力塌缩与质量有关,所以质量不同的恒星在演化上是有差别的.不发展的结果：逆火学习站的杨训紊同学的作业题：《恒星的最终不同发展结果》解题思路
M题4： 【恒星的结局是什么】
当主序星中心区的氢燃烧完毕时,热核反应的速率立即剧减,中心区的引力与辐射压的平衡被打破,引力占据了上风.这时中心核开始收缩,并逐渐变热、变稠密,同时外层得到核心收缩释放的能量剧烈膨胀,变成了红巨星.1：质量小的恒星（小于0.5倍太阳质量）会耗尽燃料形成红矮星,在核心的反应终止之后,红矮星逐渐暗淡下去.不发展的结果：逆火学习站的杨训紊同学的作业题：《恒星的最终不同发展结果》解题思路
2：质量中等的恒星（0.5到3.4倍太阳质量）会外壳向外膨胀,核心向内压缩变成红巨星,它把外层抛射出去形成行星状星云,中心留下的核心逐渐冷却,成为白矮星,最后渐渐失去光亮,变成一颗黑矮星.不发展的结果：逆火学习站的杨训紊同学的作业题：《恒星的最终不同发展结果》解题思路
3：质量大的恒星（大于3.4倍太阳质量）会外壳膨胀,核心被引力压缩,成为红超巨星,接着发生超新星爆发,核心灾难性的大坍缩,外壳物质被抛向四面八方,核心最终形成致密星.(1)坍缩的核心质量大于1.44倍太阳质量,小于3.2倍太阳质量的恒星演化成中子星；不发展的结果：逆火学习站的杨训紊同学的作业题：《恒星的最终不同发展结果》解题思路
(2)坍缩的核心质量超过3.2倍太阳倍质量恒星无限坍缩下去演化成黑洞.题5： 类太阳恒星和恒星的区别比临星是距离地球最近的恒星,而鲸鱼座t星是除了太阳离地球最近的类太阳恒星,那么类太阳恒星和恒星之间有什么区别?比临星和鲸鱼座t星又有什么区别?[物理科目]
第一、比邻星不是离地球最近的恒星,我们的太阳才是.这句话应该这么说比邻星是离太阳最近的恒星.不发展的结果：逆火学习站的杨训紊同学的作业题：《恒星的最终不同发展结果》解题思路
第二、恒星是指自身能发光发热的天体.所以像太阳这样能发光发热的天体都是恒星.类太阳恒星是指和太阳很像的恒星,比如大小、质量、体积、光热度,和太阳差不多的就是类太阳恒星.类太阳恒星仅仅指的是所有恒星中一种类别罢了.不发展的结果：逆火学习站(img1.72589.com)的杨训紊同学的作业题：《恒星的最终不同发展结果》解题思路
不发展的结果小结：
通过以上关于杨训紊同学对不发展的结果：恒星的最终不同发展结果的解题思路详细分享，相信同学们已经对不发展的结果的相关物理作业考点一定有所收获吧。建议同学们要学总结，不总结就不会进步，并仔细揣摩杨训紊同学分享的解答《恒星的最终不同发展结果》这道作业题的解题思路，把物理考试中可能涵盖的考点都在平时得到加强训练，才能让自己的物理考试获得好成绩。