Questão 130 do ENEM 2020 — Ciências da Natureza

O experimento reproduz a descoberta histórica de William Herschel: ao decompor a luz solar com um prisma e medir a temperatura em cada faixa de cor, ele percebeu que o maior aquecimento ocorria numa região invisível, logo além do vermelho.

O que acontece com a luz no prisma

Ao atravessar o prisma, a luz branca sofre dispersão e se separa nas cores do espectro visível. Cada cor tem uma frequência diferente e, por isso, sofre um desvio diferente: a luz vermelha é a que sofre o menor desvio e a luz violeta, o maior.

Interpretando a montagem

Na figura, a luz solar entra na caixa, atravessa o prisma e é decomposta sobre a fileira de recipientes A, B, C, D e E. As indicações mostram que a extremidade vermelha do espectro cai sobre o lado do recipiente A, enquanto a violeta cai sobre o lado do recipiente E; entre eles ficam as cores intermediárias do visível.

O recipiente A está na ponta do lado do vermelho — ou seja, na região que sofre desvio ainda menor que o da luz vermelha. É exatamente ali que incide a radiação infravermelha, invisível aos olhos e de frequência imediatamente inferior à do vermelho.

Por que A aquece mais

Foi justamente nessa faixa que Herschel registrou o maior aumento de temperatura: grande parte da energia térmica transportada pela luz solar está no infravermelho, o principal responsável pela transferência de calor por irradiação. Como o recipiente A recebe essa radiação, sua água será a que atinge a maior temperatura ao final do experimento.

Portanto, a resposta é o recipiente A.