Questão 94 do ENEM 2020 — Ciências da Natureza

ENEM 2020Ciências da NaturezaDigital

As células fotovoltaicas (placas semicondutoras compostas de silício) são os
componentes principais dos painéis solares e são capazes de converter, com certa eficiência, parte da energia dos raios solares em energia elétrica. Essa conversão é causada pelo fenômeno físico denominado “efeito fotoelétrico”, que pode ocorrer em uma variedade de materiais, incluindo metais e semicondutores.

Na superfície dos metais, a sequência de eventos que caracteriza esse efeito, de forma simplificada, é a
absorção de fótons e a emissão de elétrons.
Resposta correta
B
absorção de elétrons e a emissão de fótons.
C
emissão de fótons e a absorção de elétrons.
D
absorção e a emissão de elétrons.
E
absorção e a emissão de fótons.
Gabarito oficial: alternativa A

Resolução comentada

Para resolver essa questão, precisamos relembrar o que é o efeito fotoelétrico, um dos fenômenos mais importantes da Física Moderna, explicado por Albert Einstein em 1905.

O efeito fotoelétrico ocorre quando a luz (ou outra radiação eletromagnética) incide sobre a superfície de um material, como um metal. De acordo com o modelo corpuscular da luz, a radiação eletromagnética é composta por pequenos "pacotes" de energia chamados fótons.

Quando esses fótons atingem a superfície do metal, eles interagem com os elétrons presentes no material. Se a energia de um fóton incidente for suficientemente alta (maior ou igual à energia mínima necessária para arrancar um elétron, conhecida como função trabalho do metal), o elétron absorve toda a energia desse fóton.

Como resultado dessa absorção de energia, o elétron consegue se libertar das forças que o prendem ao átomo e é ejetado (emitido) da superfície do material. Esses elétrons ejetados são frequentemente chamados de fotoelétrons.

Portanto, a sequência simplificada de eventos que caracteriza o efeito fotoelétrico é:

  1. Absorção de fótons (a luz incide e entrega sua energia aos elétrons do material).
  2. Emissão de elétrons (os elétrons, agora com energia extra, escapam do material).

Analisando as alternativas, a única que descreve corretamente essa sequência é a alternativa A.

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Fonte: prova oficial do ENEM 2020 (INEP). Resolução comentada pela equipe do Alvo ENEM.