Insper 2020 (Engenharias) — questão 5 de Física
Enunciado em texto
Analise o diagrama que mostra as interações da energia solar com a superfície e a atmosfera terrestres.
[Diagrama em três faixas: ESPAÇO (em cima), ATMOSFERA (no meio) e SUPERFÍCIE (embaixo). No espaço, à esquerda, “Radiação solar recebida (100%)”; à direita, “Radiação perdida para o espaço (100%)”, dividida em 30%, 64% e 6%. Da radiação solar recebida saem três setas: uma que volta ao espaço como “Radiação refletida e espalhada” (30%); uma que termina na atmosfera, “Radiação solar absorvida pela atmosfera (19%)”; e uma que chega à superfície, “Radiação solar absorvida pela superfície da Terra (51%)”. Da superfície sobem para a atmosfera: “Calor transportado para a atmosfera (para cima) por convecção e turbulência (7%)” e “Calor transportado para a atmosfera (para cima) através da evaporação (23%)”. À direita, uma seta dupla vertical, “Troca de energia de onda longa entre a atmosfera e a superfície da Terra”, com o rótulo na superfície “Perda líquida de radiação de onda longa pela superfície da Terra (21%)”; dela saem “Ganho líquido de radiação de onda longa pela atmosfera (15%)” e uma seta que vai direto ao espaço, “Radiação de onda longa à qual a atmosfera é transparente” (6%). Da atmosfera, uma seta larga sobe ao espaço: “Radiação de onda longa emitida para o espaço pela atmosfera” (64%).]
(https://fisica.ufpr.br. Adaptado.)
Com base no diagrama, pode-se afirmar que
(A) o resfriamento da superfície se deve principalmente à convecção e à turbulência.
(B) o resfriamento da atmosfera se deve principalmente à troca de calor com a superfície.
(C) o resfriamento da Terra se deve principalmente à emissão de radiação de onda longa emitida pela atmosfera.
(D) o aquecimento da superfície se deve principalmente à absorção da radiação de onda longa emitida pela atmosfera.
(E) o aquecimento da atmosfera se deve principalmente à radiação solar que é espalhada e refletida.
(Enunciado e figura: Vestibular Insper 2020 (1º semestre, Engenharias) — Insper.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao Insper Instituto de Ensino e Pesquisa.
Resolução comentada
O que a questão pede: ler o diagrama e identificar qual afirmação sobre o aquecimento e o resfriamento da superfície, da atmosfera e da Terra está de acordo com os números.
Passo 1 — como a Terra (como um todo) perde energia. Para o espaço saem 100%: 30% são luz solar refletida e espalhada (que nem chegou a aquecer nada), 6% são onda longa emitida pela superfície que atravessa a atmosfera e 64% são onda longa emitida pela atmosfera. A maior parcela, de longe, é a emissão da atmosfera: a afirmação (C) está correta.
Passo 2 — conferindo as outras.
(A) A superfície perde 7% por convecção e turbulência, 23% por evaporação e 21% por radiação de onda longa (saldo). O principal é a evaporação, não a convecção. Falsa.
(B) A atmosfera recebe energia da superfície (7% + 23% + 15%); ela se resfria emitindo onda longa para o espaço (64%). Falsa.
(D) O que aquece a superfície é principalmente a radiação solar absorvida (51%). Na troca de onda longa com a atmosfera, a superfície tem perda líquida (21%). Falsa.
(E) A radiação refletida e espalhada (30%) volta para o espaço e não aquece a atmosfera. A atmosfera se aquece com a radiação solar absorvida (19%) e com o que recebe da superfície (7% + 23% + 15% = 45%). Falsa.
⚠️ A armadilha: confundir “resfriamento da superfície” com “resfriamento da Terra”. A superfície perde mais energia pela evaporação; o planeta como um todo perde energia principalmente pela radiação de onda longa que a atmosfera emite para o espaço.
A ideia em uma frase: a Terra recebe luz do Sol e se livra do calor emitindo radiação infravermelha (onda longa), quase toda emitida pela atmosfera.
Resposta: alternativa C.
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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