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Física2ª sérieBNCC EM13CNT103Fácil⏱ medio

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

Habilidade BNCC EM13CNT103

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.

  1. A) ?_max = 2,90×10^-3 / 1,0×10^4
  2. B) ?_max = 2,90×10^-3 / 5,80×10^3 = 5,0×10^-7 m = 500 nm.
  3. C) ?_max = 5,8×10^-7 m
  4. D) ?_max = 2,90×10^-4 m
  5. E) ?_max = 2,90×10^-3 / 5,80×10^2

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. Compare com o gabarito. Obtive a alternativa B, que coincide com o gabarito oficial.
  5. 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

A Erradaerro: Atenção

Arredondou 5,80×10^3 para 1,0×10^4 antes de dividir, perdendo precisão e alterando a ordem de grandeza do resultado.

B Correta

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.

C Erradaerro: Conceituala que mais engana

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.

D Erradaerro: Procedimental

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).

E Erradaerro: Atenção

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

Dificuldade Fácil
Bloom Lembrar
Leitura alto
Discriminação alto
Peso pedagógico alto
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade unica
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 desafio
🎯 Conceito central

lei de Wien

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

lei de Wien · temperatura em Kelvin

📚 Reveja

Revisar a lei de Wien e suas aplicações.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a temperatura da estrela com a constante b, resultando em um cálculo incorreto do comprimento de onda.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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