Em uma atividade de Ciências, duas placas de alumínio com o mesmo tamanho e a mesma temperatura inicial foram…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Questão
Em uma atividade de Ciências, duas placas de alumínio com o mesmo tamanho e a mesma temperatura inicial foram pintadas com cores diferentes: uma de preto fosco e outra de branco fosco. As placas foram colocadas lado a lado, à mesma distância do Sol, durante uma hora. O vento, a inclinação e o tempo de exposição foram mantidos iguais. Ao final, a placa preta atingiu 48 °C, enquanto a placa branca atingiu 36 °C. Com base no experimento, qual placa apresentou menor temperatura ao final da exposição solar e qual fenômeno explica esse resultado?
- A) As duas placas apresentaram a mesma temperatura, pois eram feitas do mesmo material e tinham o mesmo tamanho.
- B) A placa preta apresentou menor temperatura, pois sua superfície escura refletiu mais radiação solar durante o experimento.
- C) A placa branca apresentou menor temperatura, pois refletiu maior parte da radiação solar e absorveu menos energia do que a placa preta.
- D) Não é possível comparar as temperaturas, pois a exposição ao Sol impede qualquer controle experimental.
- E) Nenhuma placa apresentou aumento de temperatura, pois a radiação solar não modifica a temperatura dos materiais.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Leia os dados do experimento. As duas placas tinham o mesmo tamanho, a mesma temperatura inicial, a mesma distância do Sol, o mesmo tempo de exposição, o mesmo vento e a mesma inclinação. A única diferença entre elas é a cor: preto fosco na primeira e branco fosco na segunda.
- Identifique o resultado. Ao final de uma hora, a placa preta chegou a 48 °C e a placa branca chegou a 36 °C. Portanto, a placa de menor temperatura foi a placa branca.
- Identifique o fenômeno. A radiação solar é formada por ondas eletromagnéticas que transportam energia. Superfícies escuras absorvem a maior parte dessa radiação e a convertem em energia térmica, o que eleva a temperatura. Superfícies claras refletem a maior parte da radiação e absorvem menos energia, aquecendo-se menos. Esse fenômeno é a absorção e reflexão da radiação térmica (radiação solar) de acordo com a cor da superfície.
- Analise as alternativas. A alternativa A está errada, pois a cor da superfície muda a absorção de energia, e os resultados diferentes comprovam isso. A alternativa B está errada, pois inverte o fenômeno: a placa preta absorve mais e não reflete mais. A alternativa D está errada, pois o experimento foi controlado, com todas as variáveis mantidas iguais exceto a cor. A alternativa E está errada, pois os dados mostram aumento de temperatura nas duas placas, e a radiação solar causa esse aquecimento.
- Conclusão. A alternativa C é a correta: a placa branca apresentou menor temperatura porque refletiu a maior parte da radiação solar e absorveu menos energia do que a placa preta.
💡 Dica: Considere a absorção e reflexão da luz pelas superfícies.
Alternativa por alternativa
O aluno supõe que material e tamanho iguais garantem temperaturas iguais, ignorando que a cor da superfície altera a absorção da radiação solar.
O aluno inverte o fenômeno, achando que a superfície escura reflete mais radiação, quando na verdade ela absorve mais e se aquece mais.
Por que engana: Confundir que a superfície preta absorve menos calor, quando na verdade ela absorve mais e aquece mais.
Como as placas tinham o mesmo material, tamanho, temperatura inicial e condições de exposição, a cor foi a principal diferença entre elas. Superfícies pretas absorvem maior quantidade de radiação solar e, por isso, aquecem mais. Superfícies brancas refletem maior parte dessa radiação e absorvem menos energia, atingindo menor temperatura.
O aluno acredita que a exposição ao Sol inviabiliza qualquer controle experimental, sem perceber que as variáveis foram mantidas iguais e a cor foi a única alterada.
O aluno acredita que a radiação solar não aquece materiais, desconsiderando que os dados mostram aumento de temperatura nas duas placas.
Raio-X da questão
absorção de calor
diagnostico
absorção e reflexão de luz · radiação solar e calor
Revisar como diferentes cores afetam a absorção de radiação solar.
Confundir que a superfície preta absorve menos calor, quando na verdade ela absorve mais e aquece mais.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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