Questão 20

ITA 2010

Física

[ITA 2010 - 1 FASE]

No processo de fotossíntese, as moléculas de clorofila do tipo a nas plantas verdes apresentam um pico de absorção da radiação eletromagnética no comprimento de onda λ = 6,80 × 10^-7 m. Considere que a formação de glicose (C₆H₁₂O₆) por este processo de fotossíntese é descrita, de forma simplificada, pela reação:

6 CO₂ + 6H₂O ⎯C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

Sabendo-se que a energia total necessária para que uma molécula de CO₂ reaja é de 2,34 × 10^-18J, o número de fótons que deve ser absorvido para formar 1 molécula de glicose é

24.

48.

120.

240.

Gabarito:

48.

Resolução:

Primeiro temos de saber a energia que um fóton pode ceder para a molécula de clorofila, então vamos lá:

$C = lambda f$

Sendo a velocidade da luz no ar igual a $3cdot 10^8m/s$

$3cdot 10^8 = 6,80 cdot 10^{-7}cdot f$

$frac {3cdot 10^8}{6,80 cdot 10^{-7}} = f$

$4,4 cdot 10^{14}m = f$

$E_f = hf$

Onde h é a constante de Planck que vale $6,6 cdot 10^{-34} m^2kg/s$

$E_f = 6,6 cdot 10^{-34} cdot 4,4 cdot 10^{14}$

$E_f = 2,9 cdot 10^{-19}J$

Temos então a energia que um fóton pode fornecer para a molécula de clorofila, agora só fazer quanta energia precisa para que a molécula de CO2 reaja com a clorofila e depois fazer uma regra de três, bora lá:

$E_{CO_2} = 6 cdot 2,34 cdot 10^{-18}$

$E_{CO_2} = 14,04 cdot 10^{-18}J$

$n_{fotons } = frac {E_{CO_2}} {E_f}$

$n_{fotons } = frac {14,04 cdot 10^{-18}} {2,9 cdot 10^{-19}}$

Resposta:

$n_{fotons } = 48$

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