Durante uma atividade de campo, estudantes analisaram a perda de calor por radiação de um mamífero. Para um…

Questão

Durante uma atividade de campo, estudantes analisaram a perda de calor por radiação de um mamífero. Para um modelo simplificado, consideraram que a superfície corporal tem área de 1,8 m², temperatura uniforme de 300 K e emissividade igual a 1. A potência total emitida por uma superfície pode ser estimada pela relação P = sAT4, em que s = 5,67 × 10?8 W·m?²·K?4, A é a área da superfície e T é a temperatura absoluta. Esse processo participa da termorregulação, pois influencia o balanço de energia térmica do organismo. Com base no modelo apresentado, qual é a potência total de radiação térmica emitida pela superfície corporal do mamífero?

1. A) 9,19 × 10⁻³ W
2. B) 4,59 × 10² W
3. C) 1,04 × 10⁴ W
4. D) 8,27 × 10² W
5. E) 5,43 × 10⁻² W

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

1. Identifique os dados do modelo: A = 1,8 m², T = 300 K e s = 5,67 × 10^-8 W·m^-2·K^-4, com emissividade igual a 1, que já está incorporada na fórmula P = sAT^4.
2. Calcule T^4. 300^4 = 300 × 300 × 300 × 300 = 8,1 × 10^9 K^4.
3. Calcule s × A. 5,67 × 10^-8 × 1,8 = 10,206 × 10^-8 = 1,0206 × 10^-7 W·K^-4.
4. Multiplique os resultados. P = 1,0206 × 10^-7 × 8,1 × 10^9 = 8,267 × 10^2 W, ou seja, aproximadamente 8,27 × 10² W.
5. Comparação com o gabarito. O resultado obtido por mim coincide com a alternativa D, que é o gabarito oficial.
6. Por que as outras estão erradas. A) 9,19 × 10^-3 W é muito pequena e não corresponde à ordem de grandeza de T^4 multiplicado pela área. B) 4,59 × 10² W surge se a área for dividida em vez de multiplicada, pois 826,7 / 1,8 ≈ 459. C) 1,04 × 10^4 W aparece se T^4 for calculado com ordem de grandeza errada, perto de 10^11. E) 5,43 × 10^-2 W é muito pequena e indica erro na potência de 10 ou na aplicação da fórmula.

💡 Dica: Aplique a fórmula da potência emitida por uma estrela.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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