Questão 25. Os raios do sol que causam o bronzeamento e as queimaduras estão na porção ultravioleta do espectro eletromagnético. Esses raios são categorizados por comprimento de onda: a chamada radiação UV-A tem comprimentos de onda na faixa de 320-380 nm, enquanto a radiação UV-B tem comprimentos de onda na faixa de 290-320 nm.
a) Calcule a frequência de luz que tem comprimento de onda de 305 nm .
b) Calcule a energia de 1 mol de fótons de 305 nm .
c) “A radiação UV-B do sol é considerada maior causadora de queimaduras em humanos do que a radiação UV-A.” Você concorda com essa afirmação? Justifique sua resposta fazendo uma análise qualitativa da equação que relaciona o comprimento de onda (
) com a energia da radiação.
a) Calcule a frequência de luz que tem comprimento de onda de 305 nm .
b) Calcule a energia de 1 mol de fótons de 305 nm .
c) “A radiação UV-B do sol é considerada maior causadora de queimaduras em humanos do que a radiação UV-A.” Você concorda com essa afirmação? Justifique sua resposta fazendo uma análise qualitativa da equação que relaciona o comprimento de onda (
Passo 1
Beleza, vamos lá. A questão é sobre radiação ultravioleta (UV-A e UV-B) e pede:
- Calcular a frequência de um comprimento de onda de 305 nm;
- Calcular a energia de 1 mol desses fótons;
- Discutir por que UV-B (290–320 nm) causa mais queimadura que UV-A (320–380 nm).
O conteúdo é basicamente:
- Relação entre velocidade da luz, comprimento de onda e frequência:
. - Energia de um fóton:
. - Energia de 1 mol de fótons: multiplica-se por
.
Vamos precisar dos valores:
- c (velocidade da luz) =
- h (constante de Planck) =
-
(número de Avogadro) =
Passo 2
Calcular a frequência
via
Primeiro converto 305 nm para metros:
Então
Passo 3
Energia de um fóton é
Para 1 mol de fótons multiplica-se por
:
Passo 4
Agora, qualitativamente, vemos pela fórmula
e
que
Ou seja, quanto menor o comprimento de onda
, maior a energia de cada fóton. Como UV-B tem
mais curto que UV-A, seus fótons carregam mais energia e danificam mais células da pele, provocando queimaduras.
Resposta
a)
b)
c) Sim, concordo. A energia de um fóton varia inversamente com (
), então radiação UV-B (menor
) tem fótons mais energéticos e é mais causadora de queimaduras.
b)
c) Sim, concordo. A energia de um fóton varia inversamente com