ENEM - 2020 Herschel, em 1880, começou a escrever sobre a condensação da luz solar no foco de uma lente e…

Questão

ENEM - 2020 Herschel, em 1880, começou a escrever sobre a condensação da luz solar no foco de uma lente e queria verificar de que maneira os raios coloridos contribuem para o aquecimento. Para isso, ele projetou sobre um anteparo o espectro solar obtido com um prisma, colocou termômetros nas diversas faixas de cores e verificou nos dados obtidos que um dos termômetros iluminados indicou um aumento de  temperatura maior para uma determinada faixa de frequências. SAYURI, M.; GASPAR, M. B. Infravermelho na sala de aula. Disponível em: www.cienciamao.usp.br. Acesso em: 15 ago. 2016 (adaptado). Para verificar a hipótese de Herschel, um estudante montou o dispositivo apresentado na figura. Nesse aparato, cinco recipientes contendo água, à mesma temperatura inicial, e separados por um material isolante térmico e refletor são posicionados lado a lado (A, B, C, D e E) no interior de uma caixa de material isolante térmico e opaco. A luz solar, ao entrar na caixa, atravessa o prisma e incide sobre os recipientes. O estudante aguarda até que ocorra o aumento da temperatura e a afere em cada recipiente. Em qual dos recipientes a água terá maior temperatura ao final do experimento? Em qual dos recipientes a água terá maior temperatura ao final do experimento?

1. A) A.
2. B) B.
3. C) C.
4. D) D.
5. E) E.

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

1. No experimento de Herschel, o prisma decompõe a luz solar em um espectro de faixas coloridas, e cada termômetro mede o aquecimento em uma faixa. A pergunta pede o recipiente em que a água termina mais quente.
2. Herschel observou que o maior aquecimento não ocorre na faixa mais brilhante do visível, mas logo além do vermelho, na região do infravermelho. Essa radiação tem frequência menor e comprimento de onda maior que o da luz vermelha, e é ela que transfere mais energia térmica.
3. Na figura, o recipiente A está posicionado na extremidade do lado do vermelho, onde a radiação infravermelha é recebida. Por isso, ao final do experimento, a água nesse recipiente apresenta a maior temperatura.
4. Os demais recipientes recebem faixas com menor efeito térmico. As faixas de amarelo e verde aquecem menos que o vermelho e o infravermelho, e as faixas de azul e violeta, do outro extremo do espectro, aquecem ainda menos.
5. Conclusão: a maior temperatura final ocorre no recipiente A, confirmando a hipótese de Herschel de que o aquecimento máximo está na região infravermelha, fora da faixa visível.

💡 Dica: Analise como a luz se distribui e aquece cada recipiente conforme as cores do espectro.

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Raio-X da questão

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