Usando a lei de Wien ?_max = b/T (b = 2,90×10^-3 m·K), determine o comprimento de onda de máxima emissão ?_max…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Utilizar o conhecimento sobre as radiações e suas origens para avaliar as potencialidades e os riscos de sua aplicação em equipamentos de uso cotidiano, na saúde, no ambiente, na indústria, na agricultura e na geração de energia elétrica.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Usando a lei de Wien ?_max = b/T (b = 2,90×10^-3 m·K), determine o comprimento de onda de máxima emissão ?_max de uma estrela cuja temperatura de superfície é T = 5,80×10^3 K. Expresse em metros e nanômetros.
- A) ?_max = 2,90×10^-3 / 1,0×10^4
- B) ?_max = 2,90×10^-3 / 5,80×10^3 = 5,0×10^-7 m = 500 nm.
- C) ?_max = 5,8×10^-7 m
- D) ?_max = 2,90×10^-4 m
- E) ?_max = 2,90×10^-3 / 5,80×10^2
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A lei de Wien e lambda_max = b / T, com b = 2,90×10^-3 m·K e T = 5,80×10^3 K. O resultado deve sair em metros.
- Faça a divisão. lambda_max = 2,90×10^-3 / 5,80×10^3. Divida 2,90 por 5,80, que dá 0,5, e subtraia os expoentes: -3 - 3 = -6. Logo lambda_max = 0,5×10^-6 m = 5,0×10^-7 m.
- Converta para nanômetros. Como 1 nm = 10^-9 m, 5,0×10^-7 m = 5,0×10^-7 / 10^-9 nm = 500 nm. Esse valor está na região verde do espectro visível, o que faz sentido para uma estrela com temperatura próxima à do Sol.
- Compare com o gabarito. Obtive a alternativa B, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A usa 1,0×10^4 no denominador, um arredondamento indevido de 5,80×10^3, e resulta em 2,9×10^-7 m. C confunde o resultado com a própria temperatura escrita em notação científica. D erra a potência de dez e dá 2,90×10^-4 m, que é muito grande para luz visível. E lê T como 5,80×10^2 K, trocando o expoente, e resulta em 5,0×10^-6 m.
💡 Dica: Aplique a lei de Wien para encontrar ?_max.
Alternativa por alternativa
Arredondou 5,80×10^3 para 1,0×10^4 antes de dividir, perdendo precisão e alterando a ordem de grandeza do resultado.
Aplicando ?_max = b/T com b = 2,90×10^-3 m·K e T = 5,80×10^3 K: ?_max = 2,90×10^-3/5,80×10^3 = 5,0×10^-7 m (500 nm). Unidade convertida: 1 m = 10^9 nm.
Acha que o comprimento de onda é numericamente igual à temperatura, como se a lei fosse uma simples conversão de unidades; não aplica a relação inversa entre lambda_max e T.
Por que engana: Confundir a temperatura da estrela com a constante b, resultando em um cálculo incorreto do comprimento de onda.
Erra a potência de dez na divisão, obtendo 2,90×10^-4 m (dividindo apenas por 10 em vez de por 5,80×10^3).
Lê a temperatura como 5,80×10^2 K, trocando o expoente 3 por 2, e por isso obtém um comprimento de onda 1000 vezes maior.
Raio-X da questão
lei de Wien
avaliacao
lei de Wien · temperatura em Kelvin
Revisar a lei de Wien e suas aplicações.
Confundir a temperatura da estrela com a constante b, resultando em um cálculo incorreto do comprimento de onda.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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