¿Cuántos electrones hay en nuestro Sol?

La mayor parte de la masa del Sol, [matemática] 2 \ veces 10 ^ {30} ~ {\ rm kg} [/ matemática] está en forma de protones y neutrones, que ambos pesan aproximadamente [matemática] 1.67 \ veces 10 ^ {-27} ~ {\ rm kg} [/ math]. Divida uno por el otro, eso es aproximadamente [matemáticas] 1.2 \ por 10 ^ {57} [/ matemáticas] protones o neutrones.

El sol está hecho de 70% de hidrógeno; La mayor parte del resto es helio. Mientras que los átomos de hidrógeno son solo protones, el helio contiene el mismo número de protones y neutrones. Entonces, aproximadamente el 85% de la masa del Sol está en forma de protones. Eso es sobre [matemáticas] 10 ^ {57} [/ matemáticas] protones.

El Sol es aproximadamente eléctricamente neutro, por lo que hay un electrón cargado negativamente por cada protón cargado positivamente. (Ninguno para los neutrones, que son eléctricamente neutros). Entonces, con una precisión bastante buena (mejor que 5%, creo), la respuesta es [matemática] 10 ^ {57} [/ matemática] electrones.

¡Hola!

Mirando esto con algunas matemáticas estimadas, espero que esto pueda darte una respuesta aproximada. Estoy seguro de que un físico real sabría una respuesta más precisa.

Una simple búsqueda en Google nos dirá que el sol tiene aproximadamente 75% de hidrógeno y 25% de helio. Sabiendo que la masa del sol es 1.989 * 10 ^ 30kg, podemos deducir que el sol es aproximadamente [matemáticas] [/mathfont>1.989 x 10 ^ 33g

Bien, mirando esto por composición de peso, sabemos que con 75% de H y 25% de He, estamos viendo aproximadamente 1.5 x 10 ^ 33g de H, y aproximadamente 5.0 x 10 ^ 32g de He.

Ahora, usando algunas conversiones simples, sabemos que 1.5 x 10 ^ 33 g de H son aproximadamente 1.48 x 10 ^ 33 moles de H, y sabemos que 5.0 x 10 ^ 32 g de Él son aproximadamente 1.24 x 10 ^ 32 moles.

Dado que hay 6.02 x 10 ^ 23 átomos en un mol, sabemos que estamos tratando con:

1.48 x 10 ^ 33 moles H * 6.02 x 10 ^ 23 átomos por mol = 8.91 x 10 ^ 56 átomos de H y

1.24 x 10 ^ 32 moles He * 6.02 x 10 ^ 23 átomos por mol = 7.48 x 10 ^ 55 átomos de He.

Ahora, voy a hacer la suposición audaz de que cada uno es eléctricamente neutro (lo que puede o no ser completamente incorrecto, pero no debería cambiar mucho el grado de nuestra respuesta), lo que nos establece con 1 electrón por átomo de H , y 2 electrones por átomo de He.

8.91 x 10 ^ 56 átomos de H * 1 = 8.91 x 10 ^ 56 electrones

7.48 x 10 ^ 55 átomos de He * 2 = 1.50 x 10 ^ 56 electrones

Y después de sumar los dos, nos quedan aproximadamente 1.04 x 10 ^ 57, o aproximadamente 10 ^ 57 electrones.

Dando a esta pregunta un rápido google, vi que las respuestas oscilaban entre 10 ^ 57 y 10 ^ 60, ¡así que supongo que no estábamos tan mal!

Gracias por tan buena pregunta!

Conner D

Aproximadamente [matemáticas] 0.5 \ veces 10 ^ {57} [/ matemáticas]. (Hice aproximadamente el mismo cálculo que los otros chicos).

Nota: el número estimado de partículas elementales en el universo es de aproximadamente [matemática] 10 ^ {80} [/ matemática]. Eso no parece mucho más grande hasta que hagas los cálculos: debe haber al menos el equivalente de [matemáticas] 10 ^ {23} [/ matemáticas] soles como los nuestros. ¡Eso es aproximadamente un lunar de soles!