Mapa de questões · 1º dia
Questão 48 — ENEM 2013Caderno azul · 1º Dia
Em um experimento foram utilizadas duas garrafas PET, uma pintada de branco e a outra de preto, acopladas cada uma a um termômetro. No ponto médio da distância entre as garrafas, foi mantida acesa, durante alguns minutos, uma lâmpada incandescente. Em seguida a lâmpada foi desligada. Durante o experimento, foram monitoradas as temperaturas das garrafas: a) enquanto a lâmpada permaneceu acesa e b) após a lâmpada ser desligada e atingirem equilíbrio térmico com o ambiente.
A taxa de variação da temperatura da garrafa preta, em comparação à da branca, durante todo experimento, foi
Alternativas
Resolução
📋 Ficha da Questão
- 📚 Matérias Necessárias: Física → Termologia (radiação e cor)
- ⚡ Nível: Muito difícil — corpo escuro absorve mais e também emite mais.
- 🎯 Tema/Habilidade: O comportamento térmico das garrafas preta e branca.
- 🏆 Gabarito: E — revelado após a resolução completa
🔎 Passo 1 — O que a questão pede
- Comando: como se comporta a garrafa preta em relação à branca no aquecimento e no resfriamento.
- Estrutura da questão: são duas fases: com a lâmpada acesa e depois de desligada. A resposta precisa acertar as duas.
- Armadilha antecipada: supor que a garrafa preta esfria mais devagar por estar mais quente. Bom absorvedor é também bom emissor: ela esquenta mais e esfria mais rápido.
📚 Passo 2 — O conceito em jogo
Superfícies escuras absorvem quase toda a radiação incidente; superfícies claras refletem grande parte dela. Por isso a garrafa preta aquece mais com a lâmpada acesa.
A lei de Kirchhoff da radiação estabelece que um bom absorvedor é também um bom emissor: a mesma superfície que absorve bem irradia bem.
Desligada a lâmpada, a garrafa preta emite radiação com mais intensidade e, por isso, perde calor mais rapidamente.
🧮 Passo 4 — O caminho até a resposta
Fase de aquecimento: a garrafa preta absorve mais radiação da lâmpada e sua temperatura sobe mais.
Fase de resfriamento: por ser boa emissora, ela irradia calor com mais intensidade e sua temperatura cai mais rápido.
A variação é maior no aquecimento e maior no resfriamento — alternativa E.
🔍 Passo 5 — Análise das Alternativas
- A) ✗ Incorreta. A cor altera a absorção da radiação, então as variações não podem ser iguais nas duas fases.
- B) ✗ Incorreta. Acerta o aquecimento, mas erra o resfriamento: a garrafa preta também perde calor mais rápido.
- C) ✗ Incorreta. Inverte a fase de aquecimento: o corpo escuro absorve mais radiação, e não menos.
- D) ✗ Incorreta. Erra o resfriamento: bom absorvedor é bom emissor, então a perda de calor é maior, não menor.
- E) ✓ Correta. A superfície escura absorve mais radiação e também a emite melhor, o que amplia a variação nas duas fases.
🏁 Passo 6 — O que levar dessa questão
Bom absorvedor é bom emissor. Corpo escuro esquenta mais rápido e esfria mais rápido.
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