Mapa de questões · 2º dia
Questão 130 — ENEM 2020Caderno azul · 2º Dia
Herschel, em 1880, começou a escrever sobre a condensação da luz solar no foco de uma lente e queria verificar de que maneira os raios coloridos contribuem para o aquecimento. Para isso, ele projetou sobre um anteparo o espectro solar obtido com um prisma, colocou termômetros nas diversas faixas de cores e verificou nos dados obtidos que um dos termômetros iluminados indicou um aumento de temperatura maior para uma determinada faixa de frequências.
SAYURI, M.; GASPAR, M. B. Infravermelho na sala de aula.
Disponível em: www.cienciamao.usp.br. Acesso em: 15 ago. 2016 (adaptado).
Para verificar a hipótese de Herschel, um estudante montou o dispositivo apresentado na figura. Nesse aparato, cinco recipientes contendo água, à mesma temperatura inicial, e separados por um material isolante térmico e refletor são posicionados lado a lado (A, B, C, D e E) no interior de uma caixa de material isolante térmico e opaco. A luz solar, ao entrar na caixa, atravessa o prisma e incide sobre os recipientes. O estudante aguarda até que ocorra o aumento da temperatura e a afere em cada recipiente.
Em qual dos recipientes a água terá maior temperatura ao final do experimento?
Alternativas
Resolução
Ficha da Questão
- 📚 Matérias Necessárias: Física → Espectro eletromagnético; radiação infravermelha; dispersão pela prisma
- ⚡ Nível: Médio — reconhecer que o maior aquecimento ocorre além do vermelho (infravermelho)
- 🎯 Tema/Habilidade BNCC: Relacionar o aquecimento à radiação infravermelha do espectro solar
- 🏆 Gabarito: revelado após resolução completa
Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando
- Comando reformulado: "Em qual recipiente a água esquenta mais (reproduzindo a descoberta de Herschel)?"
- Palavras-chave decisivas: prisma (dispersa a luz solar), maior aumento de temperatura, recipientes A–E lado a lado
- Armadilha típica: Achar que o maior aquecimento é na luz visível intensa; Herschel descobriu que é logo ALÉM do vermelho (infravermelho, invisível)
- O que a resposta precisa demonstrar: Que o recipiente na região do infravermelho (além do vermelho) aquece mais
Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais
- Dispersão pela prisma: separa a luz solar em cores (violeta → vermelho) e, além do vermelho, o infravermelho (invisível)
- Infravermelho: transporta bastante energia térmica → aquece mais
- Descoberta de Herschel: o termômetro além do vermelho registrou a maior temperatura
Passo 3 — Decodificação do Enunciado
- Evidência 1: "verificar como os raios coloridos contribuem para o aquecimento" → comparar as faixas do espectro
- Evidência 2: "aumento de temperatura maior para determinada faixa de frequências" → a região do infravermelho (além do vermelho)
- Síntese: o recipiente na faixa do infravermelho aquece mais
Passo 4 — Resolução Completa (Passo a Passo)
Subpasso 4.1 — Ordem do espectro
Ao atravessar o prisma, a luz vai do violeta ao vermelho; logo após o vermelho está o infravermelho (invisível).
Subpasso 4.2 — Onde há mais aquecimento
A energia térmica é maior na região do infravermelho — o recipiente posicionado ali aquece mais.
Subpasso 4.3 — Verificação
Esse recipiente é o A (na extremidade correspondente ao infravermelho) → alternativa A (gabarito oficial).
Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas
As alternativas indicam os recipientes A–E ao longo do espectro. O critério:
- Recipientes nas faixas do visível central (verde, amarelo) → aquecem menos → incorretos.
- Recipiente na região do violeta → menor aquecimento térmico → incorreto.
- ✅ O recipiente A, na região do infravermelho (além do vermelho), registra a maior temperatura, como descobriu Herschel.
🏆 Gabarito: A — A água aquece mais no recipiente da região do infravermelho (além do vermelho).
Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova
- Reafirmação do gabarito: maior aquecimento na faixa do infravermelho → recipiente A.
- Padrão de cobrança: o ENEM cobra a descoberta do infravermelho por Herschel.
- Generalização: além do vermelho está o infravermelho (radiação térmica); além do violeta, o ultravioleta.
- Dica de eliminação rápida: o maior aquecimento não é no visível central, e sim na extremidade do vermelho/infravermelho.
- Conexões com outros temas: espectro eletromagnético; radiação térmica; efeito estufa.
> 📸 Observação: a resposta depende da posição dos recipientes na figura. A resolução usa a descoberta de Herschel (infravermelho além do vermelho) e o gabarito oficial; recomenda-se conferir a figura original.
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