ENEM 2013 — questão 58 de Física
Enunciado em texto
Em um experimento foram utilizadas duas garrafas PET, uma pintada de branco e a outra de preto, acopladas cada uma a um termômetro. No ponto médio da distância entre as garrafas, foi mantida acesa, durante alguns minutos, uma lâmpada incandescente. Em seguida a lâmpada foi desligada. Durante o experimento, foram monitoradas as temperaturas das garrafas: a) enquanto a lâmpada permaneceu acesa e b) após a lâmpada ser desligada e atingirem equilíbrio térmico com o ambiente.
[Figura: sobre uma base, uma garrafa branca à esquerda e uma garrafa preta à direita, cada uma com um termômetro enfiado pelo gargalo (setas indicam “Termômetro”). No meio, entre as duas, uma lâmpada incandescente acesa.]
A taxa de variação da temperatura da garrafa preta, em comparação à da branca, durante todo experimento, foi
a) igual no aquecimento e igual no resfriamento.
b) maior no aquecimento e igual no resfriamento.
c) menor no aquecimento e igual no resfriamento.
d) maior no aquecimento e menor no resfriamento.
e) maior no aquecimento e maior no resfriamento.
(Enunciado e figura: ENEM 2013, aplicação regular, Caderno 3 – Branco — INEP.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao ENEM.
Resolução comentada
O que a questão pede: comparar a rapidez com que a garrafa preta esquenta e esfria, em relação à branca.
Passo 1 — o aquecimento. A lâmpada aquece as garrafas principalmente por radiação. A superfície preta absorve quase toda a radiação que recebe; a branca reflete boa parte. Recebendo a mesma radiação, a preta absorve mais energia por segundo: a temperatura dela sobe mais depressa.
Passo 2 — o resfriamento. Toda superfície que é boa absorvedora de radiação também é boa emissora (lei de Kirchhoff da radiação). A preta emite mais radiação térmica que a branca à mesma temperatura, e por isso perde calor mais depressa quando a lâmpada se apaga.
Passo 3 — conclusão: a taxa de variação da temperatura da preta é maior nas duas fases.
⚠️ A armadilha: a (D), pensando que, se a preta “segura” melhor o calor para aquecer, também o segura melhor ao esfriar. É o contrário: bom absorvedor é bom emissor.
A ideia em uma frase: superfície escura absorve mais e emite mais radiação: esquenta mais rápido e esfria mais rápido.
Resposta: alternativa E (maior no aquecimento e maior no resfriamento).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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