Em meados do século XIX, debates sobre a temperatura da Terra mobilizavam cientistas que propunham modelos…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e discutir modelos, teorias e leis propostos em diferentes épocas e culturas para comparar distintas explicações sobre o surgimento e a evolução da Vida, da Terra e do Universo com as teorias científicas aceitas atualmente.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em meados do século XIX, debates sobre a temperatura da Terra mobilizavam cientistas que propunham modelos físicos distintos. O modelo de corpo negro (sem atmosfera) calcula T = [1368 (1-0,3)/(4·5,67e-8)]^(1/4) ˜ 255 K. Uma abordagem de convecção adiabática sem gases radiativos resulta em ˜ 248 K. Já o modelo de efeito estufa, incorporando CO2 e vapor d'água, estima cerca de 288 K. Outros cenários, como o modelo de fonte geotérmica (sem considerar luz solar), apontam ˜ 800 K, e o modelo de radiação cósmica de fundo prediz ˜ 2,7 K. Analise os resultados dos diferentes modelos e identifique qual explicação sustenta temperaturas em que a água permanece líquida na superfície terrestre.
- A) O modelo de fonte geotérmica sem considerar luz solar
- B) O modelo de convecção adiabática sem gases radiativos
- C) O modelo de efeito estufa incorporando gases radiativos
- D) O modelo de radiação cósmica de fundo
- E) O modelo de corpo negro sem atmosfera
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- A questão pede o modelo que sustenta temperaturas em que a água permanece líquida na superfície terrestre. Para a água ser líquida ao nível do mar, a temperatura deve estar aproximadamente entre 273 K (0 °C, ponto de fusão) e 373 K (100 °C, ponto de ebulição). Passo 2: Comparando os valores, o modelo de corpo negro (255 K) e o de convecção adiabática (248 K) ficam abaixo de 273 K, ou seja, a água estaria congelada. Passo 3: O modelo de efeito estufa estima cerca de 288 K, valor que está dentro da faixa de água líquida, por isso ele é o modelo que sustenta essa condição. Passo 4: O modelo de fonte geotérmica (800 K) ultrapassa 373 K, o que faria a água ferver, e ainda desconsidera a luz solar, que é a principal fonte de energia da superfície. Passo 5: O modelo de radiação cósmica de fundo (2,7 K) é muito frio, muito abaixo do ponto de congelamento, e não descreve a temperatura da superfície. Passo 6: Portanto, o gabarito C está correto: o efeito estufa, com CO2 e vapor d'água retendo calor, é a explicação que mantém a temperatura na faixa em que a água permanece líquida.
💡 Dica: Compare as temperaturas estimadas e relacione com a condição para água líquida.
Alternativa por alternativa
O aluno pode ter acreditado que uma fonte interna de calor da Terra seria suficiente para manter a água líquida, ignorando que 800 K é muito acima do ponto de ebulição da água.
O aluno pode ter achado que a convecção, por redistribuir o calor, sustenta a temperatura, sem perceber que 248 K está abaixo do ponto de congelamento da água.
Por que engana: Confundir modelos e não relacionar temperatura com estado físico da água na Terra.
Esse modelo prevê T ˜ 288 K, valor entre 273 K e 373 K, condição para a água permanecer líquida.
O aluno pode ter se confundido com a ideia de que a radiação cósmica de fundo é a origem do calor da Terra, sem notar que 2,7 K é uma temperatura extremamente fria, incompatível com água líquida.
O aluno pode ter assumido que o modelo sem atmosfera, por ser o mais básico, é o correto, sem comparar seu resultado de 255 K com o ponto de congelamento da água.
Raio-X da questão
modelos físicos temperatura Terra
avaliacao
temperatura e estados da água · radiação e energia térmica
estudo dos modelos climáticos e efeito estufa
Confundir modelos e não relacionar temperatura com estado físico da água na Terra.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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