Por que ocorre emissão de radiação após o aquecimento das substâncias?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pergunta por que ocorre emissão de radiação após o aquecimento das substâncias. Isso está ligado ao estudo da radiação térmica, que faz parte da física que trata das propriedades da luz e do calor. Para resolver, vamos precisar entender como a energia térmica influencia a emissão de radiação pelas substâncias.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre energia térmica. Quando a gente aquece uma substância, está basicamente aumentando a energia das partículas que a compõem. Essas partículas, como átomos e moléculas, passam a vibrar ou se mover mais intensamente.
Passo 3
Com o aumento da energia, essas partículas começam a emitir energia na forma de radiação eletromagnética. Essa radiação pode estar no espectro infravermelho, visível ou até ultravioleta, dependendo da temperatura da substância.
Passo 4
A relação entre a temperatura e a radiação emitida é descrita pela Lei de Stefan-Boltzmann, que diz que a potência emitida por unidade de área de um corpo negro é proporcional à quarta potência da sua temperatura absoluta. A fórmula é:
Onde:
-
é a energia emitida por unidade de área, -
é a constante de Stefan-Boltzmann ( ), -
é a temperatura absoluta em Kelvin.
Passo 5
Além disso, a Lei de Wien nos ajuda a entender qual a cor da radiação emitida. Ela estabelece que o comprimento de onda no qual a emissão é máxima está inversamente relacionado à temperatura:
Onde:
-
é o comprimento de onda de máxima emissão, -
é a constante de Wien ( ), -
é a temperatura absoluta em Kelvin.
Isso explica por que objetos aquecidos mudam de cor conforme aumentam de temperatura, começando com o vermelho e passando para o azul conforme emitem mais energia.
Passo 6
Portanto, ao aquecer uma substância, as partículas internas ganham mais energia e começam a emitir radiação eletromagnética. Essa emissão é uma forma de liberar a energia térmica adicionada, e a quantidade e o tipo de radiação emitida dependem da temperatura da substância.
Resposta
A emissão de radiação ocorre após o aquecimento das substâncias porque, ao aumentar a temperatura, as partículas internas ganham mais energia e começam a irradiar energia na forma de radiação eletromagnética. Isso é descrito pelas leis da radiação térmica, como a Lei de Stefan-Boltzmann e a Lei de Wien, que relacionam a temperatura à quantidade e ao tipo de radiação emitida.