Questão 2212959

Nas questões com respostas numéricas, considere o módulo da aceleração da gravidade como g = 10,0 m/s², densidade da água = 1,0 g/cm³, o módulo da carga do elétron = 1,6 x 10⁻¹⁹ C, massa do próton = 1,7 x 10⁻²⁷ kg, massa do nêutron = 1,7 x 10⁻²⁷ kg = 1,009 u, massa do elétron = 9,1 x 10⁻³¹ kg, π = 3,14, constante de Planck h = 6,6 x 10⁻³⁴ Js ou 4,14 x 10⁻¹⁵ eVs, energia de Rydberg = 13,6 eV, constante de Boltzmann k_B = 1,4 x 10⁻²³ m²kgs⁻²K⁻¹ = 8.6 x 10⁻⁵ eVK⁻¹, constante eletrostática = 9 x 10⁹ kg m³s⁻²C⁻², velocidade da luz no vácuo c = 3 x 10⁸ m/s, constante da gravitação universal G = 6,67 x 10⁻¹¹ Nm²/kg², 1 u = 931,5 MeV, energia de repouso do próton = 938.3 MeV, energia de repouso do nêutron = 939,6 MeV, energia de repouso do elétron = 0,52 MeV, massa do deutério = 2,014u, massa do hélio-3 = 3,016u, massa ⁴⁰K = 39,9640u, massa de ⁴⁰Ar = 39,9624u, constante de Stefan-Boltzmann σ = 5,67 x 10⁻⁸ Wm⁻²K⁻⁴, raio de Bohr para o hidrogênio = 0,5 x 10⁻¹⁰ m.

A fotosfera do Sol atua como uma barreira que nos impede de observar diretamente as suas camadas mais profundas. Devido a essa limitação, a nossa compreensão dos processos complexos que ocorrem no interior do Sol depende inteiramente de modelos teóricos e observações indiretas. Esses modelos são construídos utilizando-se princípios da física, como fusão nuclear, hidrodinâmica e termodinâmica, combinados com dados do comportamento externo do Sol. Nas proximidades do centro do Sol, a pressão é de cerca de 10¹⁵ N/m, sendo improvável que exista hidrogênio neutro no interior do Sol. A resistência do hidrogênio a essa pressão gravitacional pode ser estimada da força de Coulomb que tende a manter o átomo de hidrogênio unido.

Então, a razão entre a pressão solar e a pressão coulombiana sobre os átomos de hidrogênio neutro é da ordem de