— “Essa caixinha UV-C esteriliza o celular e é tão ionizante quanto raio X”, garante o vendedor, apontando um…

Questão

— “Essa caixinha UV-C esteriliza o celular e é tão ionizante quanto raio X”, garante o vendedor, apontando um aparelho de 6 W com LEDs de 275 nm e tampa com trava. No manual, lê-se que a luz atua por danificar microrganismos por efeito fotoquímico e que o usuário não deve olhar diretamente para os LEDs. Um técnico comenta que a capacidade de ionizar depende da energia de cada fóton, dada por E = h c/lambda. Considere h = 6,6 x 10^-34 J s, c = 3,0 x 10^8 m/s, 1 eV = 1,6 x 10^-19 J e que energias da ordem de 10 eV já podem ionizar moléculas comuns. Alguns clientes, para “ver a luz”, mantêm a tampa entreaberta durante o funcionamento. Analise as informações e identifique a conclusão física mais adequada sobre a alegação de ionização e sobre o cuidado mais relevante ao operar o aparelho.

1. A) Concluir que qualquer radiação eletromagnética ioniza e que o risco principal é a contaminação por partículas emitidas pelos LEDs
2. B) Concluir que o UV-C do aparelho é ionizante e que o risco principal é a blindagem insuficiente contra fótons muito energéticos
3. C) Concluir que o UV-C do aparelho não é ionizante e que o risco principal é a exposição direta de olhos e pele à luz
4. D) Concluir que a radiação só seria ionizante se a potência de 6 W fosse maior e que o risco principal é o aquecimento do celular
5. E) Concluir que o UV-C é menos perigoso por ter comprimento de onda maior que a luz visível e que o risco principal é apenas brilho intenso

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

1. Calcular a energia do fóton UV-C. Com lambda = 275 nm = 275 x 10^-9 m, E = h c / lambda = (6,6 x 10^-34 x 3,0 x 10^8) / (275 x 10^-9) = 1,98 x 10^-25 / 2,75 x 10^-7 = 7,2 x 10^-19 J. Passo 2: Converter para eV. 7,2 x 10^-19 J dividido por 1,6 x 10^-19 J por eV resulta em cerca de 4,5 eV. Passo 3: Comparar com o limiar citado no enunciado. Como 4,5 eV é bem menor que os cerca de 10 eV necessários para ionizar moléculas comuns, a radiação UV-C desse aparelho não é ionizante, e a alegação do vendedor é falsa. Passo 4: Avaliar o risco. O manual indica que a luz age por efeito fotoquímico, ou seja, danifica microrganismos e também pode danificar tecidos vivos como olhos e pele. Por isso o cuidado mais relevante é evitar a exposição direta, não olhar para os LEDs e manter a tampa fechada durante o funcionamento. Passo 5: Por que as outras alternativas estão erradas. A: nem toda radiação ioniza, e os LEDs emitem fótons, não partículas. B: o UV-C está abaixo do limiar de ionização, e o risco não é blindagem. D: a potência não determina a energia de cada fóton, que depende só da frequência ou do comprimento de onda. E: 275 nm é menor que o comprimento de onda da luz visível, não maior, e o perigo é fotoquímico, não apenas brilho.

💡 Dica: Calcule a energia do fóton e compare com o limiar de ionização para avaliar a alegação.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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