Um estudante observa que a temperatura de uma superfície escura aumenta mais rapidamente do que a de uma…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões, avaliar intervenções e/ou construir protótipos de sistemas térmicos que visem à sustentabilidade, considerando sua composição e os efeitos das variáveis termodinâmicas sobre seu funcionamento, considerando também o uso de tecnologias digitais que auxiliem no cálculo de estimativas e no apoio à construção dos protótipos.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um estudante observa que a temperatura de uma superfície escura aumenta mais rapidamente do que a de uma superfície clara sob a mesma incidência de radiação solar. Qual o fenômeno físico que explica esse comportamento?
- A) Reflexão
- B) Condução
- C) Convecção
- D) Absorção
- E) Radiação
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- O enunciado descreve duas superfícies, uma escura e uma clara, recebendo a mesma radiação solar, e pergunta qual fenômeno explica a diferença de aquecimento. Essa diferença depende de quanta energia luminosa cada superfície retém. Passo 2: Quando a luz incide sobre um corpo, parte é refletida, parte é transmitida e parte é absorvida. Superfícies escuras refletem pouca luz e absorvem a maior parte dela. Essa energia absorvida se transforma em energia térmica, e por isso a temperatura sobe mais rápido. Passo 3: Portanto, a resposta correta é a absorção, alternativa D, que coincide com o gabarito oficial. Passo 4: A alternativa A (reflexão) está errada porque a reflexão é justamente o processo que faz a superfície clara esquentar menos, já que devolve a luz ao ambiente. Passo 5: A alternativa B (condução) está errada porque condução é a transferência de calor por contato direto entre partículas e não explica a diferença de cor sob a mesma luz. Passo 6: A alternativa C (convecção) está errada porque convecção depende do movimento de um fluido que transporta calor e não é o fenômeno que determina a absorção da luz pela superfície. Passo 7: A alternativa E (radiação) está errada porque a radiação é o meio pelo qual a energia solar chega até a superfície, mas o que diferencia as duas superfícies é a capacidade de absorver essa radiação, que é a absorção.
💡 Dica: Identifique o fenômeno físico relacionado à absorção de calor.
Alternativa por alternativa
O aluno pode ter associado a cor clara à maior capacidade de reflexo da luz e, por isso, entendido a reflexão como a causa do aquecimento. Na prática, a reflexão é o que impede o aquecimento da superfície clara.
Por que engana: Confundir absorção com reflexão, pensando que superfícies claras absorvem mais calor.
O aluno pode ter pensado que a superfície escura esquenta mais porque o calor se transmite por contato entre as partículas do material. A condução depende do contato e do material, não da cor sob a incidência da luz.
O aluno pode ter imaginado que o ar aquecido em contato com a superfície circula e espalha o calor, tornando a superfície escura mais quente. Convecção envolve movimento de fluidos e não explica a captação diferenciada da luz.
Superfícies escuras absorvem mais radiação.
O aluno pode ter pensado que, como o aquecimento vem da luz do Sol, o fenômeno explicativo é a radiação. Isso confunde o meio de transferência de energia com o processo específico que diferencia as cores, que é a absorção.
Raio-X da questão
absorção de radiação
diagnostico
fenomenos de transferencia calor · propriedades da materia
Revisar os conceitos de absorção e reflexão de radiação em superfícies.
Confundir absorção com reflexão, pensando que superfícies claras absorvem mais calor.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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