UEM 2019 (Verão, Conhecimentos Específicos) — questão 32 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: julgar propriedades da radiação térmica.

(01) Verdadeira. Qualquer corpo acima do zero absoluto emite radiação térmica, em maior ou menor quantidade.

(02) Verdadeira. Pela lei de Wien, $\lambda_{\text{máx}}\,T \approx 2{,}9 \times 10^{-3}$ m·K. Com $T \approx 300$ K:

$$\lambda_{\text{máx}} \approx \frac{2{,}9 \times 10^{-3}}{300}$$

$$\lambda_{\text{máx}} \approx 10\ \mu\text{m}$$

Isso está no infravermelho (é o que as câmeras térmicas captam).

(04) Falsa. A lei de Stefan-Boltzmann diz que a potência emitida por unidade de área cresce com a quarta potência da temperatura:

$$\frac{P}{A} = e\,\sigma\,T^4$$

(08) Falsa. Temperatura constante não quer dizer que não há troca: o corpo emite e absorve radiação na mesma taxa (equilíbrio térmico).

(16) Verdadeira. O espectro do corpo negro depende só da temperatura, não do material. É por isso que ele serve de referência universal.

⚠️ A armadilha: a (08). Equilíbrio térmico é equilíbrio dinâmico: emissão e absorção continuam acontecendo, só que se compensam.

A ideia em uma frase: todo corpo acima de 0 K irradia, com potência proporcional a T⁴; à temperatura ambiente, essa radiação é infravermelha.

Resposta: soma 19 (01 + 02 + 16).