Em um dia ensolarado, duas garrafas idênticas com água são deixadas ao Sol pelo mesmo tempo: uma é preta fosca…
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 um dia ensolarado, duas garrafas idênticas com água são deixadas ao Sol pelo mesmo tempo: uma é preta fosca e a outra é branca brilhante. Desprezando outras diferenças, espera-se que a água da garrafa preta fique mais quente porque
- A) superfícies escuras e foscas absorvem mais radiação térmica do que superfícies claras e brilhantes.
- B) a cor branca transforma toda a radiação recebida em calor mais rapidamente.
- C) a garrafa preta impede qualquer troca de calor com o ambiente.
- D) a água da garrafa branca sempre perde massa ao ser aquecida, e por isso esquenta menos.
- E) a radiação solar aquece apenas objetos pretos.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- A questão pergunta por que a água da garrafa preta deve esquentar mais que a da garrafa branca, sendo as garrafas idênticas e expostas ao Sol pelo mesmo tempo.
- Resolvendo por conta própria, o ponto central é a absorção da radiação. Superfícies escuras e foscas absorvem uma fração maior da radiação eletromagnética incidente (principalmente a luz visível e o infravermelho do Sol) e refletem menos, então mais energia entra no sistema e a água aquece mais.
- Superfícies claras e brilhantes refletem grande parte da radiação, o que reduz a energia absorvida pela garrafa branca e, consequentemente, pela água em seu interior.
- Por que as outras alternativas estão erradas: a alternativa B está errada porque a cor branca reflete, e não transforma, a radiação em calor; a alternativa C está errada porque a garrafa preta não impede trocas de calor com o ambiente, apenas absorve mais radiação; a alternativa D está errada porque a água não perde massa ao ser aquecida e essa ideia não explica a diferença de temperatura; a alternativa E está errada porque a radiação solar aquece objetos de todas as cores, apenas em intensidades diferentes.
- Conclusão: a alternativa correta é a A, que coincide com o gabarito oficial.
💡 Dica: Considere como a cor e textura influenciam a absorção de radiação térmica.
Alternativa por alternativa
Correta, pois superfícies escuras e foscas tendem a absorver mais radiação.
Acredita que a cor branca converte a radiação recebida em calor, quando na verdade a superfície branca reflete a maior parte da luz incidente.
Por que engana: Confundir a cor branca com maior absorção de calor ou pensar que objetos pretos bloqueiam troca de calor.
Imagina que a cor escura cria uma barreira que isola termicamente a garrafa, quando na verdade a cor influencia a absorção de radiação, não o isolamento térmico.
Supõe que a água perde massa ao esquentar e que isso explicaria a diferença de temperatura, uma ideia sem base no enunciado nem na física da questão.
Entende que apenas objetos escuros são aquecidos pelo Sol, ignorando que todos os corpos absorvem radiação solar em alguma medida, apenas em graus diferentes.
Raio-X da questão
absorção de radiação térmica
diagnostico
radiação térmica e calor · propriedades ópticas da luz
estude propriedades de absorção e reflexão de superfícies
Confundir a cor branca com maior absorção de calor ou pensar que objetos pretos bloqueiam troca de calor.
pensamento_critico
cotidiano
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