MARANHÃO, Fabiano. O Corpo Negro Na Construção Da Identidade Negra
Simulador Corpo Negro (1)
Transcript of Simulador Corpo Negro (1)
Simulação do espetro contínuo emitido por um corpo negro
1ª PARTE
1. Antes de começares a trabalhar com o simulador observa com atenção a figura anterior e responde às questões:1.1 Analisa as grandezas físicas, e as respetivas unidades representadas no eixo das ordenadas e no eixo das abcissas.1.1.1 Qual é a grandeza física que está representada no eixo das ordenadas?
1.1.2 Qual é a grandeza física que está representada no eixo das abcissas? Qual é a unidade em que se exprime no SI?
1.1.3 Em que unidades está expressa a temperatura na escala com que o simulador trabalha?
1.2 Qual é o comprimento de onda da radiação menos energética da gama do visível, em unidades SI? E qual é a sua cor?
1.3 Qual é o comprimento de onda da radiação mais energética da gama do visível, em unidades SI? E qual é a sua cor?
1.4 Qual é a temperatura à superfície do corpo negro cujo espetro se encontra na figura? Qual é a cor do corpo negro?
1.5 Qual é o valor do comprimento de onda em que é máxima a intensidade irradiada pelo corpo cujo espetro se encontra na figura, a essa temperatura?
1 ATIVIDADE EXTRA AULA - TPC – FÍSICA 10.º ANO – TURMA B‐
2ª PARTE
Simulador disponível em: http://phet.colorado.edu/en/simulation/blackbody‐spectrum
1. Move o cursor da temperatura até que o termómetro marque a temperatura do Sol.1.1 Qual é a temperatura à superfície do Sol (segundo este simulador)?
1.2 Admitindo que o Sol se comporta como um corpo negro, identifica a zona do espetro em que é máxima a intensidade irradiada pelo Sol.
1.3 Indica a cor do Sol (segundo este simulador).
2. Considera que a temperatura da estrela Sirius é 9200 K.2.1 Admitindo que a estrela Sirius se comporta como um corpo negro, identifica a zona do espetro em que é máxima a intensidade irradiada pela estrela Sirius. Consulta o espetro eletromagnético no manual.
2.2 Identifica a cor da estrela Sirius.
3. Considera que a temperatura da estrela Antares é 3500 K.3.1 Admitindo que a estrela Antares se comporta como um corpo negro, identifica a zona do espetro em que é máxima a intensidade irradiada pela estrela Antares. Consulta o espetro eletromagnético no manual.
3.2 Identifica a cor da estrela Antares.
4. Move o cursor da temperatura até que o termómetro marque a temperatura da superfície da Terra.4.1 Admitindo que a Terra se comporta como um corpo negro, identifica a zona do espetro em que é máxima a intensidade irradiada pela Terra. Consulta o espetro eletromagnético no manual.
4.2 A Terra é visível para os humanos devido à sua emissão de radiação?
4.3 Explica como é que é possível ver do espaço a face diurna da Terra, não considerando as fontes de radiação eletromagnética como os vulcões e a iluminação artificial.
5. Considera que a temperatura do filamento de uma lâmpada incandescente é de 2700 K.5.1 Admitindo que o filamento se comporta como um corpo negro, identifica a zona do espetro em que é máxima a intensidade irradiada pelo filamento da lâmpada. Consulta o espetro eletromagnético no manual.
2 ATIVIDADE EXTRA AULA - TPC – FÍSICA 10.º ANO – TURMA B‐
Agora que já conheces um pouco melhor o simulador, vamos então utilizá lo para simular o espetro contínuo‐ emitido por um corpo a uma dada temperatura. Atenção: sempre que necessário utiliza os comandos que permitem aumentar ou diminuir as escalas dos eixos.
5.2 Explica, com base no espetro emitido pela referida lâmpada, porque é que as lâmpadas incandescentes são energeticamente pouco eficientes.
6. Coloca o cursor na temperatura máxima. Diminui a temperatura do corpo.6.1 Descreve as alterações na cor do corpo.
6.2 Descreve as alterações na curva do espetro.
6.3 Como é que varia o comprimento de onda em que é máxima a intensidade irradiada pelo corpo.
7. Aumenta a temperatura do corpo.7.1 Descreve as alterações na cor do corpo.
7.2 Descreve as alterações na curva do espetro.
7.3 Como é que varia o comprimento de onda em que é máxima a intensidade irradiada pelo corpo.
8. Utiliza o simulador para preencher a tabela 1, identificando para os valores de temperatura indicados, quais são os respetivos comprimentos de onda em que é máxima a intensidade irradiada pelo corpo. Atenção: Seleciona a ferramenta régua (para te ajudar a realizar as leituras no gráfico) e sempre que necessário utiliza os comandos para aumentar e diminuir a escala do eixo das ordenadas.
Temperatura (K) Comprimento de onda (m)9600725048003400
Tabela 1 - Temperatura do corpo e respetivo comprimento de onda da intensidade máxima irradiada pelo corpo
8.1 Como é que varia a energia da radiação emitida de maior intensidade com a temperatura do corpo?
8.2 Qual é a relação entre a temperatura absoluta do corpo e o comprimento de onda em que é máxima a intensidade irradiada por o corpo (diretamente proporcionais ou inversamente proporcionais)? E qual é o valor da respetiva constante de proporcionalidade?
3 ATIVIDADE EXTRA AULA - TPC – FÍSICA 10.º ANO – TURMA B‐