Em um forno de micro-ondas, a energia elétrica da tomada alimenta um componente que atua em uma câmara de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Utilizar o conhecimento sobre as radiações e suas origens para avaliar as potencialidades e os riscos de sua aplicação em equipamentos de uso cotidiano, na saúde, no ambiente, na indústria, na agricultura e na geração de energia elétrica.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em um forno de micro-ondas, a energia elétrica da tomada alimenta um componente que atua em uma câmara de vácuo. Nesse componente, elétrons são acelerados e desviados por campos elétricos e magnéticos, produzindo ondas eletromagnéticas com frequência próxima de 2,45 GHz. Essas ondas são direcionadas para o interior do forno, onde transferem energia às moléculas presentes nos alimentos. Com base no funcionamento descrito, qual é a origem da radiação eletromagnética produzida no forno de micro-ondas?
- A) Na agitação térmica de uma resistência aquecida, que transforma calor em radiação.
- B) Em reações químicas que liberam energia, convertida diretamente em ondas eletromagnéticas.
- C) No decaimento de núcleos atômicos instáveis, que emitem radiação de alta energia.
- D) Nas transições eletrônicas de átomos excitados por uma descarga elétrica, que liberam energia.
- E) Na conversão de energia elétrica em radiação eletromagnética pelo movimento acelerado de elétrons em um magnetron.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- O enunciado descreve um componente em uma câmara de vácuo onde elétrons são acelerados e desviados por campos elétricos e magnéticos, produzindo ondas eletromagnéticas de cerca de 2,45 GHz. Esse componente é o magnetron, dispositivo que converte energia elétrica da tomada em radiação eletromagnética de micro-ondas.
- A origem física da radiação é o movimento acelerado de cargas elétricas. Sempre que um elétron é acelerado (muda de velocidade ou direção), ele emite ondas eletromagnéticas. No magnetron, a combinação de campos elétricos e magnéticos faz os elétrons girarem e oscilarem em trajetórias aceleradas, gerando a radiação na faixa de micro-ondas.
- Analisando as alternativas. A alternativa A está errada, pois uma resistência aquecida emite infravermelho por radiação térmica, não micro-ondas produzidas por um magnetron. A alternativa B está errada, pois reações químicas liberam energia principalmente como calor e luz, não como micro-ondas de frequência controlada. A alternativa C está errada, pois o decaimento de núcleos instáveis gera radiação ionizante de alta energia, muito diferente da faixa de 2,45 GHz. A alternativa D está errada, pois transições eletrônicas em átomos excitados produzem luz visível ou ultravioleta em linhas espectrais, e não micro-ondas em um dispositivo de vácuo.
- Portanto, a alternativa correta é a E, que descreve corretamente a conversão de energia elétrica em radiação eletromagnética pelo movimento acelerado de elétrons em um magnetron. O gabarito oficial E está de acordo com a análise feita.
💡 Dica: Pesquise sobre as ondas eletromagnéticas e sua aplicação.
Alternativa por alternativa
O aluno associa o aquecimento do forno à resistência elétrica de um aquecedor comum, achando que a radiação vem da agitação térmica. Confunde radiação térmica (infravermelho) com micro-ondas geradas por um dispositivo específico.
Por que engana: Confundir os tipos de radiação eletromagnética e suas aplicações, como associar micro-ondas a infravermelho ou rádio.
O aluno pensa que a energia do forno vem de uma reação química que se converte diretamente em ondas. Ignora que o enunciado indica energia elétrica da tomada como fonte.
O aluno associa radiação em geral a materiais radioativos e supõe que qualquer radiação de forno vem de núcleos instáveis. Não percebe a diferença de energia e frequência entre radiação nuclear e micro-ondas.
O aluno aplica o modelo de transições eletrônicas de átomos excitados, usado em lâmpadas e espectros, e ignora que o texto descreve elétrons acelerados e desviados por campos em uma câmara de vácuo.
A energia elétrica fornece energia aos elétrons no interior do componente descrito. O movimento acelerado e controlado desses elétrons produz ondas eletromagnéticas na faixa das micro-ondas. Esse componente é o magnetron, responsável por realizar a conversão de energia elétrica em radiação eletromagnética.
Raio-X da questão
radiação eletromagnética
avaliacao
radiação eletromagnética · espectro eletromagnético
Revisar as características das ondas eletromagnéticas.
Confundir os tipos de radiação eletromagnética e suas aplicações, como associar micro-ondas a infravermelho ou rádio.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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