Se um corpo negro ideal absorve 1000 W de radiação solar, qual a quantidade de energia que ele irá emitir como…
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
Se um corpo negro ideal absorve 1000 W de radiação solar, qual a quantidade de energia que ele irá emitir como radiação térmica em equilíbrio térmico?
- A) 500 W
- B) 1000 W
- C) 1500 W
- D) 2000 W
- E) 0 W
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- O enunciado diz que o corpo negro ideal absorve 1000 W de radiação solar e pede a potência que ele emite como radiação térmica quando está em equilíbrio térmico.
- Em equilíbrio térmico, a temperatura do corpo não varia com o tempo. Portanto, a energia que entra por unidade de tempo é igual à energia que sai por unidade de tempo. Esse é o princípio da conservação de energia aplicado ao balanço radiativo.
- Como o corpo negro ideal absorve toda a radiação incidente, a potência absorvida é 1000 W. No equilíbrio, a potência emitida também deve ser 1000 W, ou seja, a alternativa B.
- A alternativa A (500 W) está errada, pois não há razão física para o corpo emitir apenas metade do que absorve no equilíbrio.
- A alternativa C (1500 W) está errada, pois o corpo não pode emitir mais energia do que recebe de forma sustentada, o que faria sua temperatura cair.
- A alternativa D (2000 W) está errada, pois emitir o dobro do que absorve violaria a conservação de energia no equilíbrio.
- A alternativa E (0 W) está errada, pois um corpo em temperatura positiva sempre emite radiação térmica, e no equilíbrio a emissão deve compensar a absorção.
- Conclusão: a resposta correta é 1000 W, em concordância com o gabarito oficial.
💡 Dica: Utilize a lei de Stefan-Boltzmann para calcular a radiação emitida.
Alternativa por alternativa
Supõe que a emissão corresponde a metade da absorção, como se parte da energia fosse perdida ou armazenada sem relação com o equilíbrio.
Por que engana: Confundir equilibrio termico com emissao de energia, achando que o corpo emite diferente do que absorve.
A energia emitida em equilíbrio é igual à absorvida.
Imagina que o corpo emite mais energia do que absorve, talvez somando a absorção com uma suposta emissão adicional, sem considerar o balanço de energia.
Dobra o valor absorvido, provavelmente por confundir absorção com emissão somada à absorção, ignorando que no equilíbrio os dois termos se igualam.
Acredita que um corpo que absorve energia deixa de emitir radiação térmica, confundindo o corpo negro ideal com um objeto que não emite nada.
Raio-X da questão
radiação térmica
avaliacao
equilibrio termico · radiacao termica
Revisar a lei de Stefan-Boltzmann e suas aplicações.
Confundir equilibrio termico com emissao de energia, achando que o corpo emite diferente do que absorve.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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