Têm-se dois corpos, com a mesma quantidade de água, um aluminizado A e outro negro N, que ficam expostos ao sol durante uma hora. Sendo inicialmente as temperaturas iguais, é mais provável que ocorra o seguinte: De início a temperatura de A decresce (devido à reflexão) e a de N aumenta. As temperaturas são sempre iguais em qualquer instante. As temperaturas de N e de A decrescem (devido à evaporação) e depois crescem. Ao fim de uma hora não se pode dizer qual temperatura é maior. Após uma hora a temperatura de N é maior que a de A.
Passo 1
Vamos começar resumindo o que o exercício está nos pedindo. Temos dois corpos com a mesma quantidade de água: um revestido com alumínio (A) e outro de cor negra (N). Ambos são expostos ao sol durante uma hora, e inicialmente têm a mesma temperatura. O exercício apresenta várias afirmações sobre como as temperaturas desses corpos podem se comportar durante e após esse período. Nosso objetivo é determinar qual dessas afirmações é a mais provável de ocorrer. Para resolver isso, vamos precisar entender conceitos de reflexão, absorção de radiação solar e emissividade térmica.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre reflexão e absorção de luz. O corpo aluminizado (A) tem uma superfície que reflete a maior parte da luz solar que incide sobre ele. Isso significa que ele absorve menos energia do sol, o que tende a manter sua temperatura mais baixa. Por outro lado, o corpo negro (N) tem uma alta absorvência, ou seja, ele absorve quase toda a radiação solar que o atinge, aumentando sua temperatura.
Passo 3
Além disso, precisamos considerar a emissividade térmica, que é a capacidade de uma superfície emitir energia na forma de calor. Superfícies negras têm alta emissividade, o que significa que elas perdem calor mais facilmente através da radiação térmica. Já superfícies metálicas, como a aluminizada, geralmente têm baixa emissividade e, portanto, perdem menos calor dessa forma.
Passo 4
No início da exposição ao sol, o corpo N, por absorver mais energia solar, começará a aquecer mais rapidamente do que o corpo A. Ao mesmo tempo, devido à alta emissividade, o corpo N também começa a perder calor mais rapidamente através da radiação térmica. No entanto, a absorção inicial de energia solar pelo corpo N é maior do que a perda de calor por radiação, resultando em um aumento na temperatura de N.
Passo 5
Para o corpo A, a alta refletividade faz com que ele absorva menos energia solar, mantendo sua temperatura mais estável ou até mesmo diminuindo um pouco devido à perda de calor por radiação, mesmo que essa perda seja menor em comparação com o corpo N.
Resposta
Após uma hora, a temperatura do corpo negro (N) é maior que a do corpo aluminizado (A).