A principal fonte de energia do sistema terraatmosfera é a radiação eletromagnética proveniente do Sol. O Sol e a Terra irradiam aproximadamente como corpos negros. Portanto, as leis de radiação dos corpos negros podem ser aplicadas à radiação solar e terrestre. Assim, a Lei que demonstra que o comprimento de onda de máxima intensidade de emissão de um corpo negro é inversamente proporcional à sua temperatura absoluta corresponde a:

Question

A principal fonte de energia do sistema terraatmosfera é a radiação eletromagnética proveniente do Sol. O Sol e a Terra irradiam aproximadamente como corpos negros. Portanto, as leis de radiação dos corpos negros podem ser aplicadas à radiação solar e terrestre. Assim, a Lei que demonstra que o comprimento de onda de máxima intensidade de emissão de um corpo negro é inversamente proporcional à sua temperatura absoluta corresponde a:

A

Lei de Planck.

B

Lei de Kirchhoff.

C

Lei de Bouguer-Lambert-Beer.

D

Lei de Wien.

E

Lei Stefan-Boltzmann.

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Alternativa [D] Lei de Wien. Alternativa correta: D - Lei de Wien.

1. Tema central da questão
A questão trata das leis de radiação de corpos negros, fundamentais na Climatologia e Meteorologia. É essencial entender como a energia solar e terrestre é emitida e distribuída em diferentes comprimentos de onda. Esse conhecimento é crucial para compreender fenômenos como o efeito estufa, absorção e emissão de energia na atmosfera.

2. Resumo teórico
Um corpo negro é um objeto ideal que absorve e emite radiação em todos os comprimentos de onda. Segundo a Lei de Wien, o comprimento de onda de máxima emissão (λmáx) de um corpo negro é inversamente proporcional à sua temperatura absoluta (em Kelvin):
λmáx = b / T
onde b é a constante de Wien (≈ 2,898 × 10-3 m·K).
Assim, quanto maior a temperatura, menor o comprimento de onda da radiação máxima emitida. Por exemplo, o Sol (mais quente) emite na faixa do visível, enquanto a Terra (mais fria) emite no infravermelho.
Fonte: Wallace & Hobbs, Atmospheric Science: An Introductory Survey.

3. Justificativa da alternativa correta
A Lei de Wien é a única que relaciona comprimento de onda máximo e temperatura de forma inversamente proporcional. Por isso, a alternativa D está correta.

4. Análise das alternativas incorretas

A - Lei de Planck: Formula a distribuição espectral da energia emitida, mas não define o comprimento de onda de máxima emissão.
  B - Lei de Kirchhoff: Relaciona absorção e emissão de radiação, não trata do comprimento de onda máximo.
  C - Lei de Bouguer-Lambert-Beer: Refere-se à atenuação da radiação ao atravessar um meio, não à emissão de corpos negros.
  E - Lei de Stefan-Boltzmann: Relaciona a energia total emitida por um corpo negro com a temperatura, mas não especifica o comprimento de onda da emissão máxima.

5. Estratégias para interpretação
Fique atento ao uso de palavras como "comprimento de onda de máxima intensidade" e "inversamente proporcional à temperatura". Essas expressões são tipicamente associadas à Lei de Wien. Leia com atenção para não confundir com leis que abordam energia total emitida ou distribuição espectral!

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