Questão 42 · Conhecimentos Específicos (outras áreas): Outros

Gabarito: B.

A concentração da radiação solar no visível e infravermelho próximo, contrastando com a emissão terrestre estritamente restrita ao infravermelho termal (> $4\text{ }\mu\text{m}$), decorre diretamente da Lei do Deslocamento de Wien. Segundo essa lei física de radiação de corpo negro, o comprimento de onda no qual ocorre o pico de emissão radiativa espectral ($\lambda_{\text{máx}}$) é inversamente proporcional à temperatura absoluta ($T$) do emissor: $\lambda_{\text{máx}} = \frac{b}{T}$ (sendo $b \approx 2898\text{ }\mu\text{m}\cdot\text{K}$ a constante de Wien). Como a superfície solar emite a aproximadamente $5.800\text{ K}$, seu pico situa-se em cerca de $0,5\text{ }\mu\text{m}$ (faixa visível). Em contrapartida, a Terra e sua atmosfera, com temperatura média de $288\text{ K}$, têm seu comprimento de onda máximo deslocado para cerca de $10\text{ }\mu\text{m}$ (infravermelho termal).

Erros das demais alternativas:

• A: Erra porque a Lei de Kirchhoff postula que em equilíbrio térmico a emissividade de uma superfície equivale à sua absortividade em cada comprimento de onda ($\varepsilon_\lambda = \alpha_\lambda$).
• C: Erra porque a Lei da Radiação de Wien é uma formulação aproximada da distribuição de densidade espectral válida estritamente para comprimentos de onda curtos.
• D: Erra porque a Lei de Stefan-Boltzmann expressa a potência total emitida por unidade de área proporcional à quarta potência da temperatura ($E = \sigma T^4$), sem localizar o comprimento de onda de pico.
• E: Erra porque a Lei de Rayleigh-Jeans é uma aproximação clássica de radiação restrita a comprimentos de onda longos.

Dica: Falou de pico do espectro de emissão mudando de posição conforme a temperatura do corpo, a resposta é a Lei do Deslocamento de Wien.