ENEM 2024 PPL — questão 96 de Física
Enunciado em texto
A transferência de calor por radiação pode ser observada realizando-se a experiência de colocar a mesma quantidade de água quente em dois copos metálicos com as mesmas características, sendo que a superfície externa de um deles é pintada de preto (copo 1), e a do outro é espelhada (copo 2). Sabe-se que todo material emite e absorve energia radiante e que bons emissores são também bons absorvedores dessa energia.
Ao se colocar um termômetro dentro de cada copo observa-se, após alguns minutos, que a temperatura da água
A dos dois copos diminui igualmente.
B do copo 1 diminui, e a do copo 2 permanece a mesma.
C do copo 2 diminui, e a do copo 1 permanece a mesma.
D do copo 1 diminui mais rapidamente do que a do copo 2.
E do copo 2 diminui mais rapidamente do que a do copo 1.
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: em qual copo a água esfria mais rápido — no pintado de preto ou no espelhado.
Passo 1 — a frase-chave está no enunciado. "Bons emissores são também bons absorvedores." Guarde isso: emitir e absorver andam sempre juntos.
Passo 2 — quem é bom emissor? A superfície preta e fosca absorve praticamente toda a radiação que recebe; logo, também emite muito bem. Já a superfície espelhada reflete quase tudo: absorve pouco e, pela mesma razão, emite pouco.
Passo 3 — aplique à situação. A água está mais quente que o ambiente, então os dois copos perdem energia por radiação. O copo 1 (preto), sendo melhor emissor, perde mais energia por segundo — e sua água esfria mais rápido.
Cuidado com o que a questão não disse: os dois copos esfriam. A alternativa B e a C dizem que um deles "permanece na mesma temperatura", o que exigiria isolamento perfeito. E a alternativa A ignora a diferença entre as superfícies, que é justamente o ponto do experimento.
Onde você já viu isso: garrafa térmica espelhada por dentro (para emitir e absorver o mínimo possível) e radiador de motor pintado de preto (para emitir o máximo).
Resposta: alternativa D (a do copo 1 diminui mais rapidamente).
Resolução em vídeo
Resolução em vídeo do ENEM 2024 PPL — canal Professor Filatte.
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