Espaço da Física · Prof. Flávio

Questão 130 do Enem 2020: em que recipiente a água esquenta mais no experimento de Herschel

Enem 2020 · 2º dia · caderno azul · Física · Óptica

Nos outros cadernos: amarelo 131 · cinza 116 · rosa 98

Só quer conferir? Ver o gabarito

A A

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.

Caixa isolada e opaca: a luz solar entra, atravessa um prisma e se decompõe sobre cinco recipientes A, B, C, D e E. O espectro visível vai do vermelho, sobre a região entre A e B, até o violeta, sobre D e E; o recipiente A fica do lado do vermelho, logo antes do início da luz visível

Em qual dos recipientes a água terá maior temperatura ao final do experimento?

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

Qual recipiente fica mais quente.

A descoberta de Herschel

Herschel mediu a temperatura nas várias cores do espectro e percebeu que ela aumentava do violeta para o vermelho. A maior temperatura apareceu além do vermelho, numa região onde não se via luz nenhuma. Ele tinha descoberto o infravermelho.

No aparato do estudante

O prisma desvia menos o vermelho e mais o violeta. Logo depois do vermelho, fora do visível, chega o infravermelho, que é absorvido pela água e a aquece mais. Pela figura, essa região cai sobre o recipiente A, do lado do vermelho.

Alternativa A.

A Gabarito: alternativa A

Por que as outras alternativas estão erradas

  • B

    B recebe luz vermelha, que aquece, mas menos que o infravermelho logo ao lado. (19,1% marcaram)

  • C

    C recebe as cores do meio do espectro, que aquecem menos. (14,4% marcaram)

  • D

    Foi a mais marcada. D fica do lado do violeta. A luz violeta tem mais energia por fóton, mas a radiação que mais aquece a água é o infravermelho. (25,8% marcaram)

  • E

    E, na ponta do violeta, é a que menos aquece. (19,2% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 2.508.713 candidatos que fizeram a prova.

Dificuldade pela TRIDifícilParâmetro B: 727 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 4ª mais difícil de 44 questões válidas desta prova. O parâmetro B, na escala de notas do Enem (500 + 100 · b), é a nota em que o candidato passa a ter mais chance de acertar a questão do que de errar, sem contar o chute.
Acertaram21,3%dos candidatos marcaram a A
Habilidade 22 · Competência 6Compreender fenômenos decorrentes da interação entre a radiação e a matéria em suas manifestações em processos naturais ou tecnológicos, ou em suas implicações biológicas, sociais, econômicas ou ambientais.
Como os candidatos responderam
  • A21,3% ✓ gabarito
  • B19,1%
  • C14,4%
  • D25,8% mais marcada
  • E19,2%

Em branco: 0,1% · Mais de uma marcada: 0,1%

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza
  • abaixo de 50017,6%
  • 500 a 60023,4%
  • 600 a 70034,5%
  • 700 ou mais45,5%

Quando o acerto sobe muito de uma faixa para a outra, a questão separa bem quem domina o conteúdo de quem não domina. Na TRI, isso é o parâmetro de discriminação.

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