Questão 116 Enem 2020 - dia 2 - Ciências da natureza e suas tecnologias
Herschel, em 1880, começou a escrever sobre a condensação da luz solar no foco de uma lente e queria verificar de que maneira os raios coloridos contribuem para o aquecimento. Para isso, ele projetou sobre um anteparo o espectro solar obtido com um prisma, colocou termômetros nas diversas faixas de cores e verificou nos dados obtidos que um dos termômetros iluminados indicou um aumento de temperatura maior para uma determinada faixa de frequências.
SAYURI, M.; GASPAR, M. B. Infravermelho na sala de aula. Disponível em: www.cienciamao.usp.br. Acesso em: 15 ago. 2016 (adaptado)
Para verificar a hipótese de Herschel, um estudante montou o dispositivo apresentado na figura. Nesse aparato, cinco recipientes contendo água, à mesma temperatura inicial, e separados por um material isolante térmico e refletor são posicionados lado a lado (A, B, C, D e E) no interior de uma caixa de material isolante térmico e opaco. A luz solar, ao entrar na caixa, atravessa o prisma e incide sobre os recipientes. O estudante aguarda até que ocorra o aumento da temperatura e a afere em cada recipiente.
Em qual dos recipientes a água terá maior temperatura ao final do experimento?
| a) |
A |
| b) |
B |
| c) |
C |
| d) |
D |
| e) |
E |
A situação fornecida pelo problema é similar a montagem experimental desenvolvida por Sir Frederick William Herschel (1738-1822*) que resultou na descoberta do infravermelho. Para saber mais sobre a experiência de Herschel, você pode acessar: http://cienciaviva.org.br/index.php/2019/06/26/como-herschel-descobriu-o-infravermelho/ .
As radiações eletromagnéticas mais próximas ao infravermelho são mais facilmente absorvidas à temperatura ambiente. As radiações mais próximas ao ultra-violeta possuem uma taxa de absorção menor na região de temperaturas próximas da temperatura ambiente.
Isso acontece pois, apesar de carregarem mais energia, as radiações próximas ao ultra-violeta são mais penetrantes na matéria, ou seja, atravessam uma distância maior de matéria até serem absorvidas ou espalhadas. Para as radiações mais próximas ao infravermelho, a penetração não é tão alta, de maneira que tais radiações percorrem distâncias menores no interior das subtâncias antes de serem absorvidas ou espalhadas.
Portanto, o recipiente A, mais próximo a região do infravermelho, apresentará maior temperatura do que os demais, pois absorve mais energia. As ondas do infravermelho também são chamadas de ondas de calor ou caloríficas.
Assim, a alternativa A é a correta.
*Nota: o experimento realizado por Herschel não foi realizado em 1880, tal como dito no enunciado da questão, mas sim em 1800. Tal informação pode tamém pode ser encontrada em: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-11172014000400022