太阳寿命,太阳的寿命大约多长？( 五 ) _「知识分享」

地球赤道半径6378.137千米，极半径6356.752千米，平均半径约6371千米，赤道周长约为40075千米，呈两极稍扁赤道略鼓的不规则的椭球体。地球表面积5.1亿平方千米，其中71%为海洋， 29%为陆地，在太空上看地球总体上呈蓝色。大气层，主要成分为氮气和氧气以及少量二氧化碳、氩气等。

文章插图
5、太阳的寿命是多少太阳的寿命是人类十分关心的事，这不仅仅只是涉及到探究宇宙的起源和演变问题，那还与人类将来的生存环境息息相关。
高中的物理试题中就有这样两道研究太阳寿命的试题：
试题一·太阳光垂直射到地面上时，地面上每平方米收到太阳光的平均功率为PO，已知太阳光从太阳传播到地球时间为tO，太阳的质量为MO，太阳向外辐射能量是由于太阳上进行热核反应，假定太阳光向各个方向上的辐射是均匀的，当太阳的质量减少其总质量的万分之三时太阳就不能继续发光。写出太阳还能存在时间t的表达式。若地球上每平方米受到太阳光的平均功率PO ＝1.35KW，太阳光从太阳传播到地球的时间tO = 500s，太阳质量MO = 2×1030Kg，则太阳还能存在多少年？
试题二·太阳现正处于主序星演化阶段，它主要是由电子和11H、42He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 2e + 411H → 42He + 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11H核数量从现有数减少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11H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 。4×106m，地球质量m＝ 6.0×1024Kg，日地中心的距离r＝1.5×1011m，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＝1.6726×10－27Kg，42He质量mα＝6.6458×10－27Kg，电子质量me = 0.9×10－30Kg ，光速c＝3×108m / s 。求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能。
③·又已知地球上与太阳光垂直的每平方米截面上，每秒通过的太阳辐射能w＝1.35×103W / m2 。试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命。
对第一道试题可应用爱因斯坦质能方程相关知识来解答，具体如下：
设太阳还能存在的时间为T，根据爱因斯坦质能方程：
[点击在新窗口查看原始图片]
第二道试题综合了万有引力和爱因斯坦质能方程知识
[点击在新窗口查看原始图片]
第二小题根据爱因斯坦质能方程