Questão 101 do ENEM 2017

Como resolver a questão 101 passo a passo?

O conceito que resolve

Eficiência luminosa (lúmens por watt) e geração de calor são inversamente relacionados em lâmpadas. Lâmpadas de filamento (tungstênio, haleto metálico) convertem grande parte da energia em calor, enquanto LEDs convertem a maior parte em luz visível, dissipando menos calor.

Como chegar na resposta

1. 1. Verificar a área cinza na figura: indica a quantidade de energia emitida em cada espectro.
2. 2. Comparar a área correspondente à faixa visível (onde a linha pontilhada do olho é máxima) entre as lâmpadas.
3. 3. Avaliar a proporção de energia que cai fora da faixa visível (UV e IR) – maior proporção significa mais calor.
4. 4. Identificar a lâmpada com maior área visível e menor área fora da faixa visível.
5. 5. Confirmar que essa lâmpada tem baixa emissão de calor, atendendo ao desejo do arquiteto.

Por que cada alternativa

• AHaleto metálico: erro – filamento de tungstênio gera grande calor; a área cinza pode ser grande, mas a maior parte cai em IR, aquecendo o ambiente.
• BTungstênio: erro – filamento de tungstênio emite muita energia térmica; a área visível é menor que a de LED e a lâmpada aquece intensamente.
• CMercúrio: erro – embora emita luz visível, também emite UV e gera calor; a lâmpada não é ideal para ambientes internos sem filtros.
• DXênon: erro – lâmpada de arco que produz alta intensidade visível, mas também gera calor significativo e requer sistemas de resfriamento.
• ELED: razão – a área cinza na faixa visível é alta, enquanto a área fora da faixa (UV/IR) é baixa, indicando alta eficiência luminosa e pouca emissão de calor.

Onde essa questão derruba a maioria

A figura pode levar a pensar que a lâmpada com maior área cinza é a melhor, mas isso ignora a distribuição espectral e a geração de calor. É preciso analisar a área na faixa visível em relação à área fora dela.

O que estudar se você errou

Verificar que a lâmpada LED realmente tem baixa emissão de calor e alta eficiência luminosa, e que a figura mostra a área cinza proporcional à energia total, não apenas à luz visível.