Em um forno de micro-ondas, a energia elétrica da tomada alimenta um componente que atua em uma câmara de…

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?

1. A) Na agitação térmica de uma resistência aquecida, que transforma calor em radiação.
2. B) Em reações químicas que liberam energia, convertida diretamente em ondas eletromagnéticas.
3. C) No decaimento de núcleos atômicos instáveis, que emitem radiação de alta energia.
4. D) Nas transições eletrônicas de átomos excitados por uma descarga elétrica, que liberam energia.
5. 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

1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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

Raio-X da questão

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