ENEM 2017 — questão 99 de Física
Enunciado em texto
A figura mostra como é a emissão de radiação eletromagnética para cinco tipos de lâmpada: haleto metálico, tungstênio, mercúrio, xênon e LED (diodo emissor de luz). As áreas marcadas em cinza são proporcionais à intensidade da energia liberada pela lâmpada. As linhas pontilhadas mostram a sensibilidade do olho humano aos diferentes comprimentos de onda. UV e IV são as regiões do ultravioleta e do infravermelho, respectivamente.
Um arquiteto deseja iluminar uma sala usando uma lâmpada que produza boa iluminação, mas que não aqueça o ambiente.
[Figura: cinco painéis empilhados de intensidade emitida × comprimento de onda (200 a 900 nm), um para cada lâmpada, com as faixas UV, Visível e IV marcadas na base. Tungstênio cresce continuamente para o IV; Xênon tem picos altos acima de 800 nm; Mercúrio tem picos fortes abaixo de 400 nm; LED concentra a emissão entre 400 e 700 nm.]
Disponível em: http://zeiss-campus.magnet.fsu.edu. Acesso em: 8 maio 2017 (adaptado).
Qual tipo de lâmpada melhor atende ao desejo do arquiteto?
a) Haleto metálico. b) Tungstênio. c) Mercúrio. d) Xênon. e) LED.
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao ENEM.
Resolução comentada
Traduzindo o pedido do arquiteto para o gráfico. Ele quer duas coisas ao mesmo tempo:
• boa iluminação → muita área cinza dentro da faixa visível (400–700 nm);
• não aquecer o ambiente → pouca ou nenhuma área cinza na faixa do infravermelho (acima de 700 nm), porque é o IV que se converte em calor.
Então a pergunta é: qual lâmpada concentra a emissão no visível e quase não emite no IV?
Lendo cada faixa do gráfico:
• Tungstênio (incandescente): a curva cresce continuamente e a maior parte da área está acima de 700 nm. É uma lâmpada que emite mais calor que luz — literalmente um aquecedor que ilumina de lado. ❌
• Xênon: tem picos altos e largos bem no infravermelho (800–900 nm). ❌
• Mercúrio: tem picos fortes no ultravioleta (abaixo de 400 nm), que não iluminam e ainda são nocivos. ❌
• Haleto metálico: melhor que os anteriores, mas a emissão vaza tanto para o UV quanto para o IV. ❌
• LED: a área cinza está quase toda entre 400 e 700 nm, acompanhando a curva de sensibilidade do olho, e cai a praticamente zero no IV. ✅
Por que isso significa eficiência. Toda a energia que sai como IV é energia paga e não convertida em luz. Concentrar a emissão onde o olho enxerga é exatamente o que faz o LED consumir uma fração do que consome uma incandescente para a mesma sensação de claridade — e é por isso que uma lâmpada de LED fica morna enquanto a incandescente queima a mão.
Detalhe do gráfico que vale ler: as linhas pontilhadas são a sensibilidade do olho humano. A lâmpada ideal é a que encaixa a área cinza debaixo delas — e é o LED que faz isso melhor.
A ideia em uma frase: iluminar bem sem aquecer é emitir onde o olho vê e não emitir onde ele não vê.
Resposta: alternativa E.
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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