Questão 28. 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
, enquanto a radiação UV-B tem comprimentos de onda na faixa de
.
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 com a energia da radiação.
Passo 1
O enunciado fala dos comprimentos de onda da radiação ultravioleta UV-A e UV-B e pede para calcular a frequência de uma onda de
, depois a energia contida em 1 mol de fótons dessa mesma onda, e por fim fazer uma análise qualitativa da relação entre comprimento de onda e energia para discutir por que UV-B provoca mais queimaduras que UV-A. Para isso vamos usar as relações
onde
é a velocidade da luz no vácuo,
é a constante de Planck e
é a constante de Avogadro.
Passo 2
Para calcular a frequência usamos
. Convertendo
para metros:
Substituindo
:
Passo 3
A energia de um fóton é
com
. Logo,
Para 1 mol de fótons, multiplicamos por
:
Passo 4
A relação
mostra que a energia de cada fóton é inversamente proporcional ao comprimento de onda: quanto menor
, maior
. Como a radiação UV-B tem comprimento de onda entre
e
, menor que a faixa de UV-A
a
, cada fóton de UV-B carrega mais energia e causa mais dano às células da pele, levando a queimaduras mais intensas.
Resposta
(a)
.
(b) (ou
).
(c) Concordo. Como , fótons de UV-B (menor
) têm energia maior que os de UV-A, causando mais queimaduras.
(b)
(c) Concordo. Como