UEM 2021 (PAS, etapa 3) — questão 16 de Física
Enunciado em texto
Embora o efeito fotoelétrico seja similar ao efeito fotovoltaico, apenas este último vem sendo mais utilizado na geração de energia elétrica solar. A diferença mais elementar entre ambos se encontra no tipo de superfície que recebe a radiação luminosa: o efeito fotoelétrico é obtido por superfícies condutoras, ao passo que o efeito fotovoltaico é obtido por superfícies semicondutoras. Sobre esses conceitos, assinale o que for correto.
(01) Para o efeito fotoelétrico, o aumento da intensidade da radiação incidente altera o número de fotoelétrons emitido.
(02) Para um dado metal, o aumento da frequência da radiação incidente aumenta a energia cinética dos fotoelétrons emitidos.
(04) O SiO₂ é um bom componente para se obter o efeito fotoelétrico.
(08) Com relação aos metais na forma elementar, seus números de oxidação serão sempre zero.
(16) Uma superfície de ferro coberta por ferrugem não será útil para aplicabilidade em sistemas fotoelétricos.
(Enunciado: PAS UEM 2021, etapa 3 — 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 afirmações sobre o efeito fotoelétrico (Física) e sobre os materiais envolvidos (Química).
(01) Verdadeira. Com frequência acima da de corte, mais intensidade significa mais fótons por segundo e, portanto, mais fotoelétrons arrancados por segundo.
(02) Verdadeira. Pela equação de Einstein,
Para um mesmo metal ( fixo), frequência maior dá elétrons com energia cinética maior.
(04) Falsa. O SiO₂ (sílica, o vidro e a areia) é um isolante, não uma superfície condutora; o próprio enunciado diz que o efeito fotoelétrico é obtido com superfícies condutoras.
(08) Verdadeira. Toda substância simples, como um metal na forma elementar (Fe, Cu, Na…), tem número de oxidação zero: os átomos não ganharam nem perderam elétrons.
(16) Verdadeira. A ferrugem é óxido de ferro hidratado, um composto iônico e mau condutor. Ela cobre a superfície metálica que deveria emitir os elétrons, e a superfície deixa de servir para sistemas fotoelétricos.
⚠️ A armadilha: na (01), lembrar que “a intensidade não muda a energia dos elétrons” e concluir que ela não muda nada. Ela não muda a energia de cada fotoelétron, mas muda o número deles.
A ideia em uma frase: no efeito fotoelétrico, a frequência decide a energia de cada elétron e a intensidade decide quantos saem; e é preciso uma superfície metálica limpa.
Resposta: soma 27 (01 + 02 + 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.
Prefere navegar prova por prova? Abra esta questão no Filatte Resolve.