CORPO NEGRO
Observatório Educativo Itinerante
Este experimento visa a demonstrar que a luz
contém energia (chamada de energia eletromagnética (EM)) e que esta pode ser
emitida ou absorvida pela matéria. Em especial,
todo corpo emite e absorve luz. Isso porque todo corpo converte energia térmica
(ou interna) em radiação EM (luz). A essa luz emitida chamamos de radiação
térmica. Quanto maior a temperatura do corpo, maior a quantidade de luz por ele
emitida. E quanto maior a quantidade de
luz absorvida, para que o corpo mantenha constante sua temperatura, mais luz
ele também tem que emitir. Se uma
superfície é negra, por exemplo, isso significa que ela absorve mais luz do que
uma superfície branca, tendendo a esquentar-se. Ao se tornar mais quente, a
superfície negra também tende a emitir mais luz.
Procedimentos Experimentais
Equipamento:
- Duas latas de alumínio iguais;
- Tintas preta e branca;
- Dois termômetros;
- Uma lâmpada de 100 watts (com interruptor
para ligar e desligar);
Procedimentos:
Uma lata deve ser pintada de branco, e a outra de preto. Coloque dentro de cada uma, um termômetro. Eles devem ficar em posições iguais em cada lata. Quando os termômetros marcarem a mesma temperatura, coloque ambas as latas próximas de uma lâmpada (em torno de dez centímetros) de 100 watts ligada. Verifique antes se as posições das latas e dos termômetros estão simétricas em relação à lâmpada. Tome a cada minuto a temperatura das duas latas, até que não haja mais aumento de temperatura. Logo após, remova a lâmpada e anote as temperaturas a cada minuto, novamente.
Os dados obtidos em uma versão deste experimento foram estes:
Tabela 1: Lâmpada Ligada
Temperatura |
T0 |
T1 |
T2 |
T3 |
T4 |
T5 |
T6 |
T7 |
T8 |
Lata Branca |
19° |
21° |
21° |
21° |
21° |
21° |
21° |
- |
- |
Lata Preta |
19° |
22° |
24° |
25° |
25° |
26° |
26° |
- |
- |
Tabela 2: Lâmpada Desligada
Temperatura |
T0 |
T1 |
T2 |
T3 |
T4 |
T5 |
T6 |
T7 |
T8 |
Lata Branca |
21° |
21° |
20° |
19° |
19° |
19° |
19° |
- |
- |
Lata Preta |
26° |
25° |
24° |
23° |
22 |
21 |
20.5 |
20 |
19.5 |
Obs: As temperaturas lidas variam conforme a temperatura ambiente.
a) Qual delas se aquece mais rapidamente?
b) A que aquece mais depressa é a que esfria mais depressa?
c) Qual delas reflete mais luz?
d) Qual delas irradia mais luz?
e) Qual delas transforma mais luz em calor?
f) O que você acha que ocorre com a luz que incide na lata preta?
g) O que você acha que acontece com a grande
parte da energia que a Terra recebe do Sol em forma de luz visível?