- 10 de Dezembro de 2019
- 4 Comentários
Atualizado por Yuri Correa em 11/12/2019
Redação do Portal WebArCondicionado
As cores que enxergamos são formadas pelos raios de luz que os objetos não conseguem absorver. Ou seja, se nós vemos um tecido azul, isso é porque aquele tecido absorve todas as outras cores, menos o azul.
E como cada cor tem uma intensidade de calor (uma frequência), algumas acabam sendo mais quentes ou mais frias do que outras. Hoje vamos entender como descobrir quais aquecem e resfriam mais, leia abaixo!
Luz, cor, energia e calor
Primeiro, precisamos recapitular alguns detalhezinhos:
- A luz é branca, ela é formada por todas as cores visíveis. A soma de todas as cores é igual a branco;
- A luz é formada por ondas, cada frequência de onda representa uma cor que podemos enxergar;
- Quanto mais baixa a frequência, menos energia tem a onda, quanto mais alta, mais energia;
- Quanto mais energia tem a onda, mais calor, quanto menos energia, menos calor;
Temperatura das cores
Ok, agora que revisamos essa matéria lá do tempo das aulas de ciências na escola, vamos lembrar que as cores visíveis vão do vermelho ao violeta. O vermelho é a frequência mais baixa da luz, e a violeta a mais alta.
Ou seja: teoricamente, o vermelho é a cor que mais absorve calor, porque joga fora apenas a frequência mais baixa (menos quente), enquanto o violeta é a que menos absorve calor, pois joga fora a frequência mais alta (mais quente).
A título de curiosidade, a faixa de luz vermelha tem uma frequência que varia entre os 405 e os 480 THz (Terahertz), enquanto a violeta varia entre 680 e 790 THz. Com isso, você pode deduzir que, quanto mais perto do violeta, mais quente é a cor, e quanto mais perto do vermelho, mais fria é a sua temperatura.
A ordem das cores mais frias até mais quentes é a seguinte:
- Vermelho (405 – 480 THz)
- Laranja (480 – 510 THz)
- Amarelo (510 – 530 THz)
- Verde (530 – 600 THz)
- Ciano (600 – 620 THz)
- Azul (620 – 680 THz)
- Violeta (680 – 790 THz)
Antes do vermelho estão as ondas infravermelhas, e depois do violeta estão as ultravioletas, invisíveis ao olho nu. Ondas com muita energia e calor são consideradas radioativas, e já falamos mais sobre radioatividade aqui.
Cores frias
Ok, então, se uma coisa é azul, ela vai ficar mais quente e se é vermelha, mais fria, isso?
Calma aí, não é tão simples assim. Lembre-se: enquanto nós enxergamos uma determinada cor, todas as outras é que são absorvidas pelo material. Logo, se você enxerga violeta, é a energia mais baixa de todas as outras cores que estão esquentando aquele material.
Por isso, apesar de terem uma frequência mais quente, cores de alta frequência geram materiais mais frios.
Cores quentes e frias
E se o violeta é a cor mais quente do espectro visível, então o material vai estar absorvendo todas as outras mais frias. Ou seja, um material vermelho tende a estar mais aquecido do que um material azul ou violeta, pois ele tem mais energia sendo absorvida. Entendeu a lógica?
Preto e Branco
O preto e o branco são casos específicos pois eles são extremos opostos. Fora do espectro de cores visíveis, o preto absorve todas as cores, e por isso ele é a tonalidade que mais absorve calor.
Já o branco reflete todas as cores, então quase não absorve calor nenhum. Apesar disso, quem pensa em usar roupas brancas para se livrar do calor, precisa levar em conta que essa tonalidade joga fora todas as frequências de cores, ou seja, ela joga todo o calor fora.
Então, se as roupas pretas ficam aquecidas com mais facilidade, as brancas também podem causar bastante desconforto pois elas jogam o calor para todos os lados, inclusive na direção do seu corpo.
Para o resto das opções, é só lembrar da lógica das cores frias e das cores quentes, escrevemos bastante sobre elas aí nesse link. E se ainda assim tiver dúvidas ou sugestões sobre qual cor é mais ou menos quente, deixa aqui nos comentários!
Na nossa vida cotidiana somos cercados por objetos como móveis, carros, instrumentos, casas, prédios, etc. Percebemos que muitos objetos apresentam cores iguais, mas a grande maioria possui cores diferentes. Podemos caracterizar a cor de um objeto pela frequência da luz.
A luz branca é, na verdade, uma mistura de algumas cores básicas. Se incidirmos luz branca sobre um objeto opaco, parte da luz é absorvida e outra parte será refletida. A quantidade de energia que o corpo vai absorver ou refletir depende basicamente de dois fatores: a frequência da luz e o tipo de material de que é feito o corpo. Portanto, quando vemos um objeto branco é porque, na verdade, ele está refletindo toda a luz que incide sobre ele. Quando vemos um objeto negro, é porque ele está absorvendo toda a luz que incide sobre ele. Entre um corpo que reflete toda a luz (objeto branco) e um objeto que absorve toda a luz (objeto negro), temos objetos que refletem algumas cores e absorvem outras.
Vamos considerar a figura abaixo, onde temos um objeto verde e outro vermelho.
Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;)
Quando a luz branca incide sobre o cubo, ele absorve todas as cores, exceto a luz verde. A luz verde é então refletida em todas as direções (reflexão difusa), fazendo com que o cubo nos pareça verde. Quando a luz branca incide sobre o cilindro, ele absorve todas as cores, exceto a luz vermelha. A luz vermelha é então refletida difusamente, fazendo com que o cilindro nos pareça vermelho.
Quando olhamos para o espectro da segunda figura, notamos a falta de várias outras cores que estamos acostumados a ver, como por exemplo, o marrom, o bege, o cor-de-rosa, etc. Essas cores são obtidas através da mistura, em diferentes proporções, das cores básicas. A figura abaixo mostra o resultado da mistura de algumas cores:
Temos que ficar atentos ao fato de que há fontes de luz, diferentes do Sol, que não emitem todas as cores básicas. Dessa forma, um objeto, quando iluminado por essas fontes, pode apresentar cores diferentes das cores apresentadas quando iluminado pela luz do Sol.
Aproveite para conferir a nossa videoaula relacionada ao assunto:
A absorção da luz é o fenômeno caracterizado pela perda de intensidade de uma onda eletromagnética visível que passa através de algum meio material. À medida que a luz atravessa um meio óptico, parte de sua energia pode ser absorvida pelos átomos e convertida em energia térmica, fazendo com que esses átomos oscilem em maiores amplitudes e frequências.
Veja também: Espectro solar – a composição e as características da luz proveniente do Sol
O que é absorção da luz?
A absorção da luz ocorre quando uma onda eletromagnética visível é atenuada enquanto atravessa algum meio material. Essa atenuação ocorre porque os níveis de energia de alguns átomos são comparáveis aos níveis de energia relacionados a certas frequências da luz. Desse modo, a luz, que é absorvida na forma da fótons, é convertida em movimento. Ao absorver um fóton, que é uma partícula de luz, os átomos adquirem certa quantidade de movimento e passam a oscilar com mais, o que causa um aumento de temperatura no meio.
Na natureza, a absorção da luz pode ser observada na atmosfera, por exemplo. Por ser rica em gases, as frequências mais baixas da luz visível, como o vermelho e o laranja, são absorvidas, de modo que o céu assume uma coloração azul.
A absorção da luz é o fenômeno responsável pelas cores dos corpos iluminados (também conhecidos como fontes secundárias de luz), ou seja, aqueles que não emitem a própria luz, mas somente são vistos quando iluminados por alguma fonte luminosa. Além disso, a absorção da luz também acontece naturalmente no processo de fotossíntese e é largamente explorada em técnicas de caracterização de materiais, bem como na medicina, por meio de exames de imagens como a radiografia e a tomografia.
A luz proveniente do Sol e das lâmpadas convencionais é policromática, isto é, é formada por uma grande quantidade de frequências, por isso dizemos que a luz branca é formada pela combinação de todas as cores. Quando essa luz incide sobre uma pintura, somos capazes de enxergar as cores de cada pigmento, mas isso só acontece porque os diferentes pigmentos da pintura são capazes de absorver diferentes frequências de luz.
O pigmento vermelho, por exemplo, absorve as frequências de luz relativas ao azul, amarelo, verde, entre outras, mas não é capaz de absorver as frequências de luz correspondentes ao vermelho, de modo que tal cor seja refletida pelas moléculas do pigmento.
Uma manta que é azul, quando iluminada por uma fonte de luz policromática, aparenta ser preta quando iluminada por uma fonte vermelha e monocromática. Isso ocorre porque toda a luz incidente sobre ela é absorvida. Ademais, um corpo capaz de absorver toda a radiação que incide sobre ele é chamado de corpo negro. Além de absorver toda a radiação nele incidente, o corpo negro converte essa radiação em energia térmica, passando a emitir radiação térmica.
Veja também: Efeito Cherenkov – o fenômeno que dá origem às luzes nos reatores nucleares
Experimento de absorção da luz
Por meio de um experimento bastante simples e acessível, é possível observar o fenômeno de absorção da luz. Para isso, basta preparar cinco soluções de cores diferentes (vermelho, amarelo, azul, verde e preto, por exemplo) por meio de corantes alimentícios. Em seguida, as soluções devem ficar expostas à luz solar por um tempo mínimo de 30 minutos. Em seguida, por meio de um termômetro, anote as temperaturas de cada solução. Por meio desse experimento, será possível observar que o maior aquecimento é observado no líquido mais escuro, uma vez que ele absorve mais frequências de luz.
Absorção da luz na fotossíntese
A fotossíntese é fundamental para a produção de matéria orgânica para os vegetais. Esse processo ocorre graças à presença das clorofilas, que são pigmentos capazes de absorver diferentes frequências de luz.
Durante o processo de fotossíntese, a luz absorvida fornece a energia necessária para a manutenção dos processos metabólicos dos vegetais.
Exercícios sobre absorção da luz
Questão 1 — (Enem) Para que uma substância seja colorida ela deve absorver luz na região do visível. Quando uma amostra absorve luz visível, a cor que percebemos é a soma das cores restantes que são refletidas ou transmitidas pelo objeto. A Figura 1 mostra o espectro de absorção para uma substância e é possível observar que há um comprimento de onda em que a intensidade de absorção é máxima. Um observador pode prever a cor dessa substância pelo uso da roda de cores (Figura 2): o comprimento de onda correspondente à cor do objeto é encontrado no lado oposto ao comprimento de onda da absorção máxima.
Qual a cor da substância que deu origem ao espectro da Figura 1?
a) Azul
b) Verde
c) Violeta
d) Laranja
e) Vermelho
Resolução:
Observando o gráfico, percebe-se que a maior absorção dessa substância acontece em um comprimento de onda de 500 nm, que corresponde à cor verde. Por esse motivo, a cor desse objeto deve ser vermelha, logo a alternativa correta é a letra E.
Questão 2 — (UCS) O camaleão é um animal que possui capacidade mimética: pode trocar a coloração de sua pele para reproduzir a cor da superfície com a qual está em contato. Do ponto de vista do comportamento de ondas eletromagnéticas, a pele do camaleão tem a propriedade de:
a) gerar ondas com todas as frequências desejadas pelo animal.
b) mudar suas propriedades de absorção e reflexão das ondas.
c) absorver apenas os comprimentos de onda e refletir apenas as frequências.
d) absorver apenas as frequências, mas refletir os comprimentos de ondas.
e) produzir e emitir ondas com diferentes velocidades no vácuo, mas mesmo comprimento de onda e mesma frequência.
Resolução:
A cor de um objeto refere-se à frequência de luz que ele mais reflete, logo a alternativa correta é a letra B.