UEM 2020 (Conhecimentos Específicos) — questão 26 de Física
Enunciado em texto
Em relação às radiações térmicas emitidas e absorvidas por corpos, assinale o que for correto.
(01) Um corpo emite a mesma quantidade de energia que recebe se estiver em equilíbrio térmico com o meio.
(02) A intensidade da radiação emitida por um corpo negro é a mesma para todas as frequências do espectro eletromagnético.
(04) Em uma fornalha, todos os corpos à mesma temperatura apresentam a mesma cor.
(08) A potência irradiada por um corpo negro é diretamente proporcional à temperatura elevada à quarta potência.
(16) Um aumento de 20% na temperatura em que um corpo negro se encontra é suficiente para dobrar a potência irradiada por ele.
(Enunciado: Vestibular UEM 2020, Conhecimentos Específicos — UEM/CVU.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Maringá (UEM), Comissão Central do Vestibular Unificado (CVU).
Resolução comentada
O que a questão pede: julgar propriedades da radiação térmica e do corpo negro.
(01) Verdadeira. Em equilíbrio térmico a temperatura não muda: a energia emitida é igual à absorvida.
(02) Falsa. O espectro do corpo negro (curva de Planck) tem um pico numa certa frequência, que se desloca com a temperatura (lei de Wien), e cai para frequências muito altas ou muito baixas. A intensidade varia com a frequência.
(04) Verdadeira. Dentro de uma fornalha fechada, tudo está em equilíbrio com a radiação da cavidade. Um corpo que emite menos reflete mais, e a soma do que sai de cada superfície é a radiação de corpo negro daquela temperatura: os objetos ficam com a mesma cor e mal se distinguem uns dos outros.
(08) Verdadeira. Lei de Stefan-Boltzmann: (com T em kelvin).
(16) Verdadeira. Multiplicando T por 1,2:
A potência mais que dobra.
⚠️ A armadilha: na (16), pensar de forma linear (“20% a mais de temperatura, 20% a mais de potência”). Com a quarta potência, pequenos aumentos de T fazem grande diferença.
A ideia em uma frase: a potência do corpo negro vai com T⁴, e seu espectro depende só da temperatura.
Resposta: soma 29 (01 + 04 + 08 + 16).
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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