Calor e irradiação térmica

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PROPOSTA PRÁTICA 
Conteúdo ou Tema: Calor e irradiação térmica. 
Público Alvo: 2º ano do Ensino Médio. 
Objetivo: Identificar o processo de transmissão de calor por radiação térmica, seus 
efeitos e presenças deste fenômeno em nosso cotidiano. 
Descrição Metodológica: 
1º Momento: Como uma problemática inicial, pedir para que os alunos leiam 
o trecho referente ao Protocolo de Kyoto – efeito estufa1. 
Leia: “Pintar os Telhados de Branco” - Mitos e Verdades sobre o Efeito Estufa. 
De acordo com estudos no Laboratório Nacional Lawrence Berkeley, na Califórnia, pintar 
telhados de branco é uma das medidas que combatem o aquecimento global. Telhados 
nessa cor refletem até 90% da luz solar, além de tornar a temperatura interna mais amena. 
Os ambientes dispensam o uso de ar-condicionado, que além de reduzir energia, reduz a 
emissão de CO2. 
Após a leitura, pedir a opinião dos alunos sobre o que acharam do exposto no 
trecho lido. 
2º Momento: Com o auxílio de um projetor multimídia, apresentar as figuras 1 
e 2 aos alunos, destacando que na figura 2, pode-se observar uma foto do Sol 
irradiando calor para a Terra, com a imagem ilustrativa de um termômetro indicando 
a temperatura ambiente. 
Figura 2 – Sol – irradiação de calor. 
 
Fonte: PIXABAY. Disponível em: https://pixabay.com/pt/calor-ver%C3%A3o-sun-recorde-de-calor-
834468/ 
 
1
Disponível: http://protocolo-de-kyoto.info/efeito-estufa.html. Acesso: 02 ago. 2019. 
https://pixabay.com/pt/calor-ver%C3%A3o-sun-recorde-de-calor-834468/
https://pixabay.com/pt/calor-ver%C3%A3o-sun-recorde-de-calor-834468/
http://protocolo-de-kyoto.info/efeito-estufa.html
 
Já na figura 3, pode-se observar uma imagem térmica, que nos permite ver o 
calor gerado por objetos, mostrando-se dependentes da temperatura dos corpos, 
nas regiões mais amareladas tendendo para o branco, as temperaturas são maiores 
e para as regiões tendendo para o roxo ou mais azuladas, às de menor temperatura. 
Figura 3 – Calor imagem infravermelho – irradiação térmica. 
 
Fonte: PIXABAY. Disponível em: https://pixabay.com/pt/calor-imagem-infravermelho-87276/ 
 Após da observação das imagens, fazer os seguintes questionamentos: 
- Se entre o Sol e a Terra, existe a região de vácuo, como pode a energia do Sol 
chegar até a Terra? 
- Como pode em um corpo ou objetos diferentes apresentarem colorações diferentes 
quando a sua emissão de radiação térmica, como o observado nas imagens de uma 
câmera térmica? 
- O que há de comum que pode ser observado nas figuras 1 e 2? 
3º Momento: Depois de terem feitos os questionamentos e de ouvir as 
concepções prévias dos alunos sobre a temática em questão, expor que todo corpo 
com temperatura maior que o zero absoluto (- 273 °C), emite energia na forma de 
ondas eletromagnéticas (radiação térmica), em função de sua temperatura. Os 
corpos emitem radiações térmicas a qualquer temperatura e quanto maior for à 
temperatura, maior será o índice desta radiação. Essas radiações são ondas 
eletromagnéticas (principalmente radiações infravermelhas), que são capazes de se 
propagar em qualquer meio, inclusive no vácuo. A energia radiante que incide em 
um corpo, certo percentual é absorvida por ele, outra parte pode ser transmitida 
através dele e outra parcela é refletida. De modo que quando um corpo recebe 
radiação, o seu aquecimento será proporcional à sua capacidade de absorver 
energia, em que um corpo com boa capacidade de absorção é também um bom 
emissor de radiação. Sendo assim, os corpos escuros possuem alto grau de 
https://pixabay.com/pt/calor-imagem-infravermelho-87276/
 
absorção e baixa refletividade (bons absorvedores e emissores), enquanto que os 
claros ou polidos possuem alto grau de refletividade e baixa absorção (maus 
absorvedores e emissores). Muitas são as aplicações da radiação térmica, como por 
exemplo, as estufas e os coletores de energia solar. A Terra sofre um processo 
parecido com o de uma estufa, que é o efeito estufa, um fenômeno que mantêm a 
temperatura da terra estável e em valores que possibilitam a vida no planeta. 
(BARRETO FILHO, p.78-79, 2016). 
 Neste momento, pode-se explicar com mais detalhes os processos de 
funcionamento de uma estufa e do efeito estufa da Terra. Destacar que o efeito 
estufa assegura o equilíbrio do clima para condições de vida no planeta, no entanto, 
se em excesso, pode ser altamente destrutivo. 
4º Momento: Atividade prática – Verificando o poder de absorção e de 
emissão de radiação térmica no corpo preto e no corpo branco. 
Vamos precisar de: 02 latas de alumínio idênticas (refrigerante ou lata de leite 
em pó, etc.), 02 termômetros utilizado para medir temperaturas de líquidos ou do 
ambiente (geralmente no laboratório das escolas tem ou pode ser encontrado em 
lojas que vendem produtos de laboratório), uma lâmpada incandescente com bocal a 
ser ligada na tomada, tinta preta e branca, cronômetro e massinha de modelar. 
Pinte uma das latas totalmente de preto e a outra de branco, ou podendo-se 
deixar sua superfície de estanho sem pintura, na parte superior das latas faça um 
furo, se for às de refrigerante, pode ser usado à abertura já existente, de modo a 
encaixar os termômetros em cada uma delas, use a massinha de modelar para 
prender e vedar bem os termômetros; em seguida, posicione as duas latas a uma 
mesma distância da fonte térmica, no caso, a lâmpada incandescente, o que pode 
ser mais bem observado no esquema da figura 4. 
Figura 4 – Esquema de absorção de radiação térmica dos corpos negro e branco 
 
Fonte: O autor, 2018 
Com a lâmpada (fonte térmica) ligada, ir registrando as marcações das 
temperaturas registrada em ambas os corpos a cada 2 minutos, com o auxíl io do 
 
cronômetro e após 10 minutos desligar a fonte térmica. Fazer o mesmo processo 
após desligar a lâmpada. Na tabela 1, segue um modelo para as anotações dos 
dados coletados com o experimento. 
Tabela 1 – Temperaturas dos diferentes corpos em função do tempo a exposição à radiação térmica 
Fonte térmica ligada Fonte térmica desligada 
Tempo (min) 
T (°C) do 
corpo negro 
T (°C) do 
corpo branco 
Tempo (min) 
T (°C) do 
corpo negro 
T (°C) do 
corpo branco 
0 10 
2 12 
4 14 
6 16 
8 18 
10 20 
Fonte: O autor, 2018 
Levantar questionamentos com a turma indagando: Com a fonte ligada qual 
das latas aqueceu mais rapidamente ou teve uma maior variação de temperatura? 
Por quê? Com a fonte desligada, qual das latas está esfriando mais rapidamente? 
Por quê? A que aqueceu mais rapidamente também é a que esfriou mais depressa? 
Para evidenciar melhor os dados obtidos, pode ser feito gráficos 
representando a variação de temperatura no corpo pintado de preto e no branco 
com a fonte ligada e desligada. Fazer analogias do verificado no experimento com 
situações vivenciadas no cotidiano, como por exemplos, o que acontece com a 
grande parte da energia que a Terra recebe do Sol, por que em dias quentes de 
verão é recomendado o uso de roupas claras e qual a importância do uso do 
protetor solar e como este atua na pele. 
5º Momento: Pesquisa e debate – Na sala de informática, dividir os alunos 
em grupos para que façam uma pesquisa referente às seguintes temáticas: 
1. O aquecimento global parece ser um grande problema para a humanidade, 
será que as previsões que levam a isto são de fato verdadeiras ou há certo 
exagero das mídias quanto a isto? O que está contribuindo para o aumento 
do aquecimento global? 
2. Como cada um de nós pode contribuir para a redução no efeito estufa na 
atmosfera? 
3. Quais atitudes enquanto sociedade deve ser tomada para reduzir a poluição 
ambiental e minimizar o aquecimento global? 
4. Conforme Barreto Filho (p. 82, 2016), o efeito albedo refere-se à porcentagem 
de luz refletida em relação à luz incidente. Nos polos, a reflexão do gelo e da 
neve, que são brancos, representa 90%da radiação solar recebida. Se 
 
houver diminuição da área coberta pelo gelo, menos reflexão ocorrerá e 
consequentemente, mais energia ficara retida, aumentando o aquecimento 
nos polos, de maneira direta, e em outras partes do planeta de maneira mais 
indireta. Que medidas a sociedade deve adotar para evitar esta situação? 
Após a pesquisa, com o uso da TV Pendrive, passar o vídeo: Como as 
mudanças climáticas mudarão nossas vidas em 2050?2. O vídeo refere-se a como 
imaginariam o aspecto meteorológico do ano de 2050, feitas por diversos 
apresentadores da previsão do tempo, destacando possíveis cenários, baseados em 
relatórios recentes da ciência do clima. Coloca ainda, como seria difícil a vida em um 
planeta mais quente e que os cenários apresentados não precisam ser estes. 
 De posse das pesquisas e da análise do vídeo iniciar um seminário, onde 
cada grupo irá expor o que pesquisou, debatendo no geral as questões levantadas. 
 Neste momento, retorna-se a problemática inicial, discutindo se pintar 
telhados de branco é uma das medidas que combatem o aquecimento global. 
Destacar que esta ação para combate do aquecimento global poderia 
contribuir para a diminuição das ilhas de calor dos grandes centros urbanos, 
agravada pela elevada capacidade de absorção de calor por ter grandes áreas de 
asfalto, paredes de tijolo ou concreto, e pouca área verde; os ambientes ficam mais 
arejados pela menor absorção da radiação solar, gerando economia de energia 
elétrica e diminuição da emissão de gás carbônico (CO2). 
Para saber mais sobre o assunto, acesse: Pinte o telhado de branco e resfrie 
o planeta3; Nova York aposta em telhados brancos contra o aquecimento global4; 
Telhados brancos5; Cientistas: telhado branco pode reduzir o aquecimento global6. 
Avaliação: 
Pesquisa e debate, por meio da análise escrita e apresentação verificando a 
construção e correlação de conceitos, informações e conteúdos e se faz uso de 
argumentos e linguagem científica apropriada. 
Teste com questões de vestibulares e ENEM, que pode ser observado no 
anexo 1: Teste – Calor e radiação térmica. 
 
2
Vídeo disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=0QoZ8hh8-Qg . Acesso em: 02 ago. 2019. 
3
Disponível em: http://www.cimentoitambe.com.br/pinte-o-telhado-de-branco-e-resfrie-o-planeta/. 
Acesso em 02 ago. 2019. 
4
Disponível em:http://www.bbc.com/portuguese/noticias/2012/08/120813_telhados_brancos_nova-
_york_lgb.shtml - Acesso em 02 ago. 2019. 
5
Disponível em: http://www.ppow.com.br/2011/02/08/telhados-brancos. Acesso em 02 ago. 2019. 
6
Disponível em: http://noticias.terra.com.br/ciencia/interna/0,,OI3901106-EI8278,00-Cientistas+-
telhado+branco+pode+reduzir+o+aquecimento+global.html – Acesso em 02 ago. 2019. 
https://www.youtube.com/watch?v=0QoZ8hh8-Qg
http://www.cimentoitambe.com.br/pinte-o-telhado-de-branco-e-resfrie-o-planeta/
http://www.bbc.com/portuguese/noticias/2012/08/120813_telhados_brancos_nova-_york_lgb.shtml
http://www.bbc.com/portuguese/noticias/2012/08/120813_telhados_brancos_nova-_york_lgb.shtml
http://www.ppow.com.br/2011/02/08/telhados-brancos/
http://noticias.terra.com.br/ciencia/interna/0,,OI3901106-EI8278,00-Cientistas+-telhado+branco+pode+reduzir+o+aquecimento+global.html
http://noticias.terra.com.br/ciencia/interna/0,,OI3901106-EI8278,00-Cientistas+-telhado+branco+pode+reduzir+o+aquecimento+global.html
 
 
REFERÊNCIAS 
BARRETO FILHO, Benigno. Física aula por aula: termologia, óptica e ondulatória. 
2º ano – 3 ed. São Paulo: FTD, 2016. 
 
LUCAS. JPG. Disponível em: <https://pt.m.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Centro_Antigo-
_de_S%C3%A3o_Paulo_-_by_Lucas.JPG>. Acesso em 02 ago. 2019. 
 
PIXABAY. Disponível em: https://pixabay.com/pt/calor-ver%C3%A3o-sun-recorde-
de-calor-834468/. Acesso em 02 ago. 2019. 
 
PIXABAY. Disponível em: https://pixabay.com/pt/calor-imagem-infravermelho-
87276/. Acesso em 02 ago. 2019. 
 
PROTOCOLO DE KYOTO – Efeito estufa. Disponível em:<http://protocolo-de-
kyoto.info/efeito-estufa.html>. Acesso: 02 ago. 2019. 
 
SEED-PR. O que são Ilhas de Calor? Disponível 
em:<http://www.geografia.seed.pr.gov.br/modules/conteudo/conteudo.php?conteudo
=244>. Acesso em 02 ago. 2019. 
 
YOUTUBE. Como as mudanças climáticas mudarão nossas vidas em 2050? 
Vídeo(4 min 13 s). Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=0QoZ8hh8-Qg. 
Acesso em: 02 ago. 2019. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
https://pixabay.com/pt/calor-ver%C3%A3o-sun-recorde-de-calor-834468/
https://pixabay.com/pt/calor-ver%C3%A3o-sun-recorde-de-calor-834468/
https://pixabay.com/pt/calor-imagem-infravermelho-87276/
https://pixabay.com/pt/calor-imagem-infravermelho-87276/
http://protocolo-de-kyoto.info/efeito-estufa.html
http://protocolo-de-kyoto.info/efeito-estufa.html
http://www.geografia.seed.pr.gov.br/modules/conteudo/conteudo.php?conteudo=244
http://www.geografia.seed.pr.gov.br/modules/conteudo/conteudo.php?conteudo=244
http://www.geografia.seed.pr.gov.br/modules/conteudo/conteudo.php?conteudo=244
https://www.youtube.com/watch?v=0QoZ8hh8-Qg
 
ANEXOS 
Anexo 1: Teste – Calor e radiação térmica 
 
1) (UNITAU – SP) Num dia quente você estaciona o carro num trecho descoberto e sob um sol 
causticante. Sai e fecha todos os vidros. Quando volta, nota que “o carro parece um forno”. Esse fato 
se dá porque: 
a) o vidro é transparente à luz solar e opaco ao calor; 
b) o vidro é transparente apenas às radiações infravermelhas; 
c) o vidro é transparente e deixa a luz entrar; 
d) o vidro não deixa a luz de dentro brilhar fora; 
 
2) (UNISINOS-RS) Profissionais da área de saúde recomendam o uso de roupas claras para a prática 
de exercícios físicos, como caminhar ou correr, principalmente no verão. A preferência por roupas 
claras se deve ao fato de que elas: 
a) absorvem menos radiação térmica do que as roupas escuras. 
b) refletem menos a radiação térmica do que as roupas escuras. 
c) absorvem mais a radiação térmica do que as roupas escuras. 
d) favorecem a condução do calor por apresentarem maior condutibilidade térmica do que as roupas 
escuras. 
 
3) (Enem 2010 ) As cidades industrializadas produzem grandes proporções de gases como o CO2. O 
principal gás causador de efeito estufa. Isso ocorre por causa da quantidade de combustíveis fósseis 
queimados, principalmente no transporte, mas também em caldeiras industriais. Além disso, nessas 
cidades concentram-se as maiores áreas com solos asfaltados e concretados, o que aumenta a 
retenção de calor, formando o que se conhece por "ilhas de calor". Tal fenômeno ocorre porque esses 
materiais absorvem o calor e o devolvem para o ar sob a forma de radiação térmica. 
Em áreas urbanas, devido à atuação conjunta do efeito estufa e das "ilhas de calor", espera-se que o 
consumo de energia elétrica: 
a) diminua devido à utilização de caldeiras por indústrias metalúrgicas. 
b) aumente devido ao bloqueio da luz do sol pelos gases do efeito estufa. 
c) diminua devido à não necessidade de aquecer a água utilizada em indústrias. 
d) aumente devido à necessidade de maior refrigeração de indústrias e residências. 
 
4) (UFG-GO) Estufas rurais são áreas limitadas de plantação cobertas por lonas plásticas 
transparentes que fazem, entre outras coisas, com que a temperatura interna seja superior à externa. 
Isso se dá porque: 
a) o ar aquecido junto à lona desce por convecção até as plantas. 
b) as lonas são mais transparentes às radiações da luz visível que às radiações infravermelhas. 
c) um fluxo líquido contínuo de energia se estabelece de fora para dentro da estufa. 
d) a expansão do ar expulsa o ar frio para fora da estufa. 
5) (ACAFE – 2012/2) As grandes cidades constituem o ambiente onde as intervenções humanas 
como desmatamento, deslizamentos, edificações, canalização de rios, diferentes poluições oriundas 
 
da indústria e dos carros, dentre outras, acabam gerando inúmeros efeitos sobre o meio ambiente. 
Sobre os fenômenos atmosféricos,assinale a alternativa correta. 
a) O microclima surgido nas cidades é decorrente das condições meteorológicas originadas nas 
áreas rurais que são levadas pelos ventos para os centros urbanos. 
b) A ilha de calor é um fenômeno resultante das alterações humanas nas grandes cidades (ausência 
de verde, asfaltamento de ruas, concreto dos edifícios, etc.), as quais resultam em temperaturas 
médias maiores do que as do seu entorno. 
c) A inversão térmica é um fenômeno climático típico das grandes metrópoles que aparece quando a 
camada de ar frio se forma sobre uma de ar quente, gerando uma corrente ascendente de ar que leva 
embora os poluentes. 
d) O efeito estufa é um fenômeno meteorológico restrito às áreas urbanas e causado por alguns 
gases, como o dióxido de carbono, responsáveis pela elevação anormal das temperaturas. 
 
6) (PUC – PR 2018)Leia as informações a seguir. 
 O fenômeno das ilhas de calor é mais verificado em ambientes urbanos, pois os diferentes padrões 
de refletividade (albedo) são altamente dependentes dos materiais empregados na construção civil. 
Nota-se que, dependendo do albedo, mais radiação será absorvida e, por consequência, mais calor 
será emitido pela superfície. Esses padrões diferenciados de emissão de calor acabam determinando 
uma temperatura mais elevada no centro e, à medida que se afasta desse ponto em direção aos 
subúrbios, às temperaturas tendem a ser mais amenas. 
 Albedo: número adimensional que indica a razão entre a quantidade de luz refletida por uma 
superfície e a quantidade de luz incidente nela. 
 BAPTISTA, Gustavo M. de M. Ilhas Urbanas de Calor. Scientific American Brasil Aula aberta. Ano I. Nº 2. Duetto: São Paulo, 
2010. p.25. 
 Dentre as propostas de intervenção no ambiente das cidades apresentadas a seguir, marque a que é 
efetiva para minimizar os efeitos das ilhas de calor. 
a) Minimizar as diferenças de altura entre os prédios e demais construções civis. 
b) A criação de sistema de escoamento e drenagem da água pluvial. 
c) A substituição da pavimentação de concreto de calçadas e avenidas pelo asfalto. 
d) O uso de coberturas e telhados de baixa reflexividade nas construções civis. 
 
 
Gabarito: 1-A; 2-B; 3-D; 4-B, 5-B; 6-D.