Em altos-fornos siderúrgicos, as temperaturas acima de 600 °C são mensuradas por meio de pirômetros óticos. Esses dispositivos apresentam a vantagem de medir a temperatura de um objeto aquecido sem necessidade de contato. Dentro de um pirômetro ótico, um filamento metálico é aquecido pela passagem de corrente elétrica até que sua cor seja a mesma que a do objeto aquecido em observação. Nessa condição, a temperatura conhecida do filamento é idêntica à do objeto aquecido em observação.
Disponível em: www.if.usp.br. Acesso em: 4 ago. 2012 (adaptado).
A propriedade da radiação eletromagnética avaliada nesse processo é a
A) amplitude.
B) coerência.
C) frequência.
D) intensidade.
E) velocidade.
Resolução em Texto
📘 Matérias Necessárias para a Solução da Questão:
- FÍSICA – Ondulatória e Termometria:
- Natureza da radiação eletromagnética
- Relação entre cor e frequência
- Temperatura e espectro de emissão
- Funcionamento de pirômetros óticos
📔 Nível da Questão:
- Fácil — exige apenas a compreensão de que a frequência (ou cor) da luz emitida por um corpo está diretamente associada à sua temperatura. Exige atenção ao funcionamento do pirômetro, mas não há cálculos ou equações.
✅ Gabarito:
- ✅ Letra C
🎯 Tema/Objetivo Geral:
- Relação entre temperatura e radiação eletromagnética — propriedades da luz visível utilizadas em medições térmicas (pirômetros óticos).
🔷 Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo
📌 COMANDO DA QUESTÃO:
“A propriedade da radiação eletromagnética avaliada nesse processo é a”
🔍 O QUE ESTÁ SENDO PEDIDO?
Identificar qual propriedade da luz está sendo usada para determinar a temperatura de um objeto sem contato direto.
🎯 OBJETIVO CRISTALINO:
Reconhecer que a cor da luz (frequência) emitida por um corpo quente é a informação usada no pirômetro ótico para determinar sua temperatura.
❓ PERGUNTA DE ATENÇÃO:
Você percebeu que o pirômetro compara a cor da radiação emitida pelo objeto com a cor de um filamento aquecido até que ambas coincidam?
💬 DÚVIDA COMUM:
💬 “A cor da luz não depende da intensidade ou da amplitude?”
📌 Não — a cor da luz está diretamente relacionada à frequência da onda eletromagnética. Amplitude está associada à intensidade, não à cor.
🔷 Passo 2: Explicação de Conceitos Necessários
✔️ Pirômetro ótico:
É um dispositivo que mede temperatura a distância, observando a radiação visível (luz) emitida por um corpo quente.
✔️ Relação temperatura ↔ frequência:
Corpos quentes emitem radiação eletromagnética, e quanto maior a temperatura, maior a frequência média da luz emitida.
Exemplo clássico:
- Ferro “vermelho” → quente
- Ferro “branco” → muito mais quente
Essa mudança de cor representa frequências maiores
✔️ Frequência da luz:
- Está associada à cor no espectro visível
- Não muda com o meio
- É característica fundamental da radiação
🔷 Passo 3: Tradução e Interpretação do Texto
📌 O enunciado descreve o seguinte processo:
- Um objeto está aquecido em um forno
- Um filamento dentro do pirômetro também é aquecido
- Quando o filamento emite luz da mesma cor que o objeto, as temperaturas são consideradas iguais
- Ou seja, a cor da luz (frequência) é o indicador da temperatura
⚠️ O ponto-chave aqui é: a propriedade medida é a frequência da radiação emitida.
🔷 Passo 4: Desenvolvimento do Raciocínio e Cálculos
Sem cálculos, mas com raciocínio lógico:
- Temperatura de um corpo determina a frequência dominante da radiação que ele emite (Lei de Wien)
- Pirômetros ópticos comparam frequência da radiação (cor) do corpo observado com um filamento conhecido
- Quando a frequência (cor) é igual, conclui-se que as temperaturas também são iguais
✅ A propriedade observada, portanto, é a frequência da radiação eletromagnética emitida pelo corpo.
🔷 Passo 5: Análise das Alternativas e Resolução
A) Amplitude
❌ Incorreto — relacionada à intensidade da onda, não à cor/frequência.
B) Coerência
❌ Incorreto — trata da fase entre ondas, irrelevante aqui.
C) Frequência
✅ Correto — a cor da luz emitida por um corpo quente depende da sua frequência, que é usada como base de comparação no pirômetro.
D) Intensidade
❌ Incorreto — está ligada à energia emitida, mas não determina cor.
E) Velocidade
❌ Incorreto — a velocidade da luz é constante no vácuo, não varia com a temperatura do corpo emissor.
🔷 Passo 6: Conclusão e Justificativa Final
🎯 A propriedade da radiação eletromagnética avaliada por um pirômetro ótico é a frequência da luz emitida, pois a cor observada está diretamente relacionada à temperatura do corpo.
✅ Gabarito: Letra C
