Em uma atividade de Física e Biologia, duas placas de mesma dimensão, feitas do mesmo material e colocadas…
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
Em uma atividade de Física e Biologia, duas placas de mesma dimensão, feitas do mesmo material e colocadas lado a lado sob a luz solar foram monitoradas durante o dia. A única diferença entre elas era a cor: uma era preta e a outra, branca. Ao meio-dia, a placa preta atingiu 70 °C, enquanto a placa branca atingiu 40 °C. Como as placas estavam igualmente expostas à radiação solar, a diferença de temperatura foi atribuída à interação da luz com suas superfícies. Com base no experimento descrito, qual explicação para a diferença de temperatura entre as placas está correta?
- A) A superfície branca reflete mais radiação solar, enquanto a preta absorve mais energia e aquece mais.
- B) A superfície branca absorveu mais radiação solar, enquanto a preta refletiu mais energia e aqueceu mais.
- C) A superfície preta refletiu mais radiação solar, enquanto a branca absorveu mais energia e aqueceu mais.
- D) A maior temperatura da placa preta ocorreu porque sua área era maior que a da placa branca.
- E) A placa preta recebeu mais radiação solar, embora as duas estivessem igualmente expostas durante o experimento.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique o fenômeno. As duas placas têm mesma dimensão, mesmo material e receberam a mesma radiação solar. A única diferença relevante é a cor da superfície, portanto a cor é a causa da diferença de temperatura.
- Relacione cor e interação com a luz. Superfícies escuras absorvem a maior parte da radiação incidente e a convertem em energia térmica, elevando a temperatura. Superfícies claras refletem a maior parte da radiação, absorvendo menos energia.
- Aplique ao experimento. A placa preta, que absorve mais energia, atingiu 70 °C, e a branca, que reflete mais, atingiu 40 °C. Logo, a alternativa A descreve corretamente a relação: a branca reflete mais e a preta absorve mais e aquece mais.
- Analise as alternativas erradas. B está errada porque inverte o comportamento: a superfície branca não absorve mais do que a preta. C também inverte a relação, atribuindo à preta a reflexão maior. D está errada porque a área das placas é declarada como igual, não havendo diferença de dimensão. E está errada porque o enunciado afirma que as placas estavam igualmente expostas à radiação, contrariando a ideia de que a preta recebeu mais radiação.
- Conclusão. A alternativa correta é a A, coincidindo com o gabarito oficial.
💡 Dica: Considere a absorção de calor por diferentes cores.
Alternativa por alternativa
Superfícies claras, como a branca, refletem uma parcela maior da radiação solar incidente. Já superfícies escuras, como a preta, absorvem uma parcela maior dessa radiação, convertendo mais energia luminosa em energia térmica. Como as placas tinham o mesmo material, dimensão e exposição, a absorção diferencial associada à cor explica a maior temperatura da placa preta.
O aluno acredita que a superfície branca absorve mais luz e que a preta reflete mais, invertendo o papel de cada cor na interação com a radiação.
O aluno associa a cor preta à reflexão intensa da luz e a cor branca à absorção, confundindo qual superfície retém a energia térmica.
O aluno supõe que a placa preta esquentou mais por ser maior, ignorando que o enunciado afirma mesma dimensão para as duas placas.
O aluno entende que a cor escura faz a placa preta receber mais radiação solar, em vez de absorver mais a radiação que incide igualmente sobre ambas, contrariando o enunciado.
Raio-X da questão
absorção de calor
diagnostico
absorção de calor · reflexão da luz
Revisar como a cor influencia a absorção de calor.
Confundir a capacidade de absorção com a reflexão da luz, acreditando que ambas superfícies absorvem igualmente a radiação solar.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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