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:
E = sigma T^4
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:
lambdamáx = bT á
Onde:
  • á 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.

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