PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 24 do ENEM 2008
A passagem de uma quantidade adequada de corrente elétrica pelo filamento de uma lâmpada deixa-o incandescente, produzindo luz. O gráfico abaixo mostra como a intensidade da luz emitida pela lâmpada está distribuída no espectro eletromagnético, estendendo-se desde a região do ultravioleta (UV) até a região do infravermelho.

A eficiência luminosa de uma lâmpada pode ser definida como a razão entre a quantidade de energia emitida na forma de luz visível e a quantidade total de energia gasta para o seu funcionamento. Admitindo-se que essas duas quantidades possam ser estimadas, respectivamente, pela área abaixo da parte da curva correspondente à faixa de luz visível e pela área abaixo de toda a curva, a eficiência luminosa dessa lâmpada seria de aproximadamente
- A10%.
- B15%.
- C25%.
- D50%.
- E75%.
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Resolução comentada
A eficiência é a razão entre duas áreas: a área sob a curva na faixa visível (de 0{,}4 a 0{,}8\ \mu\text{m}) e a área sob a curva inteira (de 0{,}3 a 2{,}0\ \mu\text{m}). Vamos estimar essas áreas contando os quadradinhos da grade do gráfico.
-
Visível: a curva sobe de zero, em 0{,}3, até cerca de 0{,}8 da altura máxima em 0{,}6, e chega perto do pico em 0{,}8. Entre 0{,}4 e 0{,}8 a altura média é de uns 60\% do pico, e a largura é 0{,}4\ \mu\text{m}. Isso dá cerca de 0{,}4 \times 0{,}6 \approx 0{,}24 em unidades de (pico × μm).
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Total: a curva tem largura de cerca de 1{,}7\ \mu\text{m} e altura média em torno de 0{,}5 do pico, pois ela cai devagar até 2{,}0. Isso dá cerca de 0{,}85 a 1{,}0 na mesma unidade.
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Razão:
Ou seja, algo em torno de 20\% a 25\%. Pela grade, a faixa visível ocupa aproximadamente um quarto da área total; a maior parte da energia está no infravermelho (calor), à direita do pico.
A alternativa mais próxima é 25\%.
Alternativa C.
Por que as outras alternativas estão erradas
- ASubestima a área visível, que é bem maior que um décimo da área total.
- BTambém subestima a área visível; a faixa ocupa cerca de um quarto do total.
- DDaria à faixa visível metade da área, mas a maior parte da área está no infravermelho, após o pico.
- EInverte a ideia: seria a fração do calor, não da luz visível, e ainda assim exagerada.
Assuntos: Ondas eletromagnéticas e espectro, Potência e rendimento.
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