Questão 6
UNICAMP 2003
QUESTÃO ANULADA
(UNICAMP - 2003 - 2 fase - Questão 6)
Algumas técnicas usadas para determinar a absorção óptica de um gás baseiam-se no fato de que a energia luminosa absorvida é transformada em energia térmica, elevando assim a temperatura do gás que está sendo investigado.
a) Calcule a energia absorvida pelo gás na passagem de um pulso do feixe de luz laser que dura 2 x 10-3 s.
b) Sendo a capacidade térmica do gás igual a 2,5 x 10-2 J/K, qual é a elevação de temperatura do mesmo gás, causada pela absorção do pulso luminoso?
c) Calcule o aumento de pressão produzido no gás devido à passagem de um pulso. Se esse pulso é repetido a uma freqüência de 100 Hz, em que região do gráfico abaixo, que representa os níveis sonoros da audição humana em função da freqüência, situa-se o experimento?
Gabarito:
Resolução:
Com os dados apresentados, a resolução da questão passa é a seguinte:
a) Considerando a energia absorvida pelo gás em um intervalo de tempo:
b) Essa energia é transformada em calor:
c) O aquecimento é isométrico, assim:
Como o pulsos têm freqüência de 100Hz, o som correspondente terá freqüência de 100Hz. Com os valores obtidos, a análise do gráfico mostra que o experimento se situa na região da música.