Calcule a energia de um fóton de micro-ondas com frequência f = 2,45 GHz. Use h = 6.6×10^-34 J·s e apresente o…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Calcule a energia de um fóton de micro-ondas com frequência f = 2,45 GHz. Use h = 6.6×10^-34 J·s e apresente o resultado em joules (J).
- A) ? ˜ 3.1×10^-10 m
- B) ? ˜ 5.0×10^-8 m
- C) ? ˜ 4.0 m
- D) ? ˜ 1.2×10^-15 m
- E) E ˜ 1.62×10^-24 J
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- A questão pede a energia de um fóton, dada pela relação E = h × f, em joules.
- Converta a frequência para hertz: 2,45 GHz = 2,45 × 10^9 Hz.
- Calcule E = 6,6 × 10^-34 × 2,45 × 10^9 = 16,17 × 10^-25 J, que equivale a 1,617 × 10^-24 J, ou seja, aproximadamente 1,62 × 10^-24 J.
- Esse valor coincide com a alternativa E, que é a resposta correta e coincide com o gabarito oficial.
- As alternativas A, B, C e D não são energias, e sim comprimentos de onda em metros. Os caracteres '? ˜' provavelmente correspondem ao símbolo lambda com aproximação, mas o texto veio corrompido. Mesmo assim, o comprimento de onda seria lambda = c/f = 3,0 × 10^8 / 2,45 × 10^9, aproximadamente 0,122 m, que não bate com nenhuma delas.
- A alternativa A está errada porque 3,1 × 10^-10 m não corresponde ao comprimento de onda de um micro-ondas.
- A alternativa B está errada porque 5,0 × 10^-8 m também não corresponde a c/f.
- A alternativa C está errada porque 4,0 m é muito maior que o comprimento de onda real, cerca de 0,12 m.
- A alternativa D está errada porque 1,2 × 10^-15 m é uma escala típica de raios gama, muito menor que a de micro-ondas.
💡 Dica: Use a fórmula E = h * f para calcular a energia do fóton.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente trocou a grandeza pedida, tratando a questão como se fosse de comprimento de onda, e errou a conta ou a potência de dez ao usar a relação c/f.
Por que engana: Confundir a relação entre energia e frequência, utilizando a fórmula errada ou interpretando a unidade de medida incorretamente.
O aluno provavelmente confundiu o prefixo G (giga) com outra ordem de grandeza ao converter a frequência, ou calculou o comprimento de onda com potência de dez errada.
O aluno provavelmente usou a intuição do dia a dia de que micro-ondas são 'grandes' e chegou a um comprimento de onda de metros, sem fazer a conta de c/f.
O aluno provavelmente associou micro-ondas a uma escala de comprimento de onda muito pequena, típica de radiações de alta energia como raios gama, e não de radiações de baixa energia.
E = h·f = (6.6×10^-34 J·s)·(2.45×10^9 Hz) ˜ 1.62×10^-24 J; valor em joules, unidade SI.
Raio-X da questão
energia de fóton
avaliacao
energia de fóton · frequencia e comprimento de onda
Revisar a relação entre energia, frequência e a constante de Planck.
Confundir a relação entre energia e frequência, utilizando a fórmula errada ou interpretando a unidade de medida incorretamente.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
Questões parecidas com resolução
- Calcule a energia de um fóton de luz visível com frequência f = 6,0×10^14 Hz. Use h = 6,6×10^-34 J·s e exprima o…
- Micro-ondas domésticas operam em 2,45 GHz. Calcule a energia de um fóton (E = h·f) usando h = 6,6×10^-34 J·s e determine…
- Em um forno de micro-ondas doméstico, a radiação eletromagnética transfere energia para as moléculas presentes nos…
- Uma fonte emite radiação eletromagnética com frequência f = 2,0×10^18 Hz. Usando h = 6,63×10^-34 J·s e 1 eV = 1,6×10^-19…
- Calcule a energia de um fóton com comprimento de onda ? = 450 nm usando E = h·c/? (h = 6,63×10^-34 J·s, c = 3,0×10^8…
- Calcule a energia de um fóton da linha de 21 cm do hidrogênio (? = 0,21 m) usando E = h·c/? com h = 6,63×10?³4 J·s e c =…
Todas as questões de Ondas de Rádio, Micro-ondas, Luz Visível, Raios X
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog