Dados ilustrativos: um estudo sobre radiações comuns em ambientes doméstico e médico aponta: - Forno 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
Dados ilustrativos: um estudo sobre radiações comuns em ambientes doméstico e médico aponta: - Forno de micro-ondas opera a 2,45 GHz, com fótons de ~1x10^-5 eV, para aquecer alimentos; - Lâmpada infravermelha de 900 nm (~1,4 eV) é usada em aquecimento terapêutico; - Lâmpada LED de 450 nm (~2,8 eV) serve para iluminação; - Lâmpada de bronzeamento emite UV-A de 360 nm (~3,4 eV) em salões de beleza; - Aparelho de raio X gera fótons de 0,1 nm (~12 keV) em exames de imagem. Considere o texto-base. Identifique a radiação que apresenta energia de fóton suficiente para ionizar moléculas no organismo humano?
- A) Radiação de micro-ondas utilizada no forno doméstico
- B) Radiação visível produzida pela lâmpada LED
- C) Radiação infravermelha emitida pela lâmpada terapêutica
- D) Radiação de raio X usada em exames de imagem
- E) Radiação UV-A gerada na lâmpada de bronzeamento
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Ionizar uma molécula significa arrancar elétrons dela, o que exige fótons com energia da ordem de alguns elétron-volts a dezenas de eV (para a água, cerca de 12,6 eV). Passo 2: Comparando as energias listadas: micro-ondas cerca de 1x10^-5 eV, infravermelho cerca de 1,4 eV, luz visível cerca de 2,8 eV, UV-A cerca de 3,4 eV e raio X cerca de 12 keV (12000 eV). Passo 3: Apenas o raio X tem energia de fóton na faixa de milhares de eV, muito acima do limiar de ionização de moléculas biológicas, por isso é ionizante. Passo 4: A alternativa A está errada porque as micro-ondas têm energia de fóton minúscula, insuficiente para ionizar, atuando apenas por agitação das moléculas. Passo 5: A alternativa B está errada porque a luz visível de 2,8 eV fica abaixo do limiar de ionização. Passo 6: A alternativa C está errada porque o infravermelho de 1,4 eV apenas aquece os tecidos. Passo 7: A alternativa E está errada porque o UV-A de 3,4 eV, embora mais energético que a luz visível, ainda está abaixo da energia necessária para ionizar moléculas, podendo causar outros danos à pele. Passo 8: Conclusão: a alternativa correta é a D, coincidindo com o gabarito oficial. Observação: o enunciado não informa o limiar exato de ionização; usei o valor típico de cerca de 10 a 12 eV para moléculas orgânicas e da água.
💡 Dica: Compare as energias dos fótons e relacione com a capacidade de ionização.
Alternativa por alternativa
O aluno pode supor que, por ser uma radiação de alta frequência ou muito usada, a micro-onda tem energia suficiente para romper moléculas, confundindo intensidade de aquecimento com energia por fóton.
O aluno pode acreditar que a luz visível, por ser 'luz' e não radiação invisível, carrega energia suficiente para ionizar, sem comparar o valor de 2,8 eV com o limiar de cerca de 10 eV.
O aluno pode associar infravermelho ao calor e supor que, por ser terapêutico, sua energia já seria capaz de causar alterações químicas nas moléculas, ignorando que 1,4 eV é muito baixo.
Fótons de raio X (~12 keV) têm energia muito maior que o limiar de ionização, podendo ionizar moléculas e afetar tecidos.
O aluno pode concluir que, por ser UV e causar queimaduras e câncer de pele, o UV-A já é ionizante, quando na verdade sua energia de 3,4 eV é insuficiente para ionizar moléculas em geral.
Por que engana: Confundir radiações com diferentes energias e não relacionar energia suficiente para ionização.
Raio-X da questão
energia de fótons e ionização
diagnostico
radiação eletromagnética · energia de fótons
Estude a relação entre energia de fótons e ionização molecular.
Confundir radiações com diferentes energias e não relacionar energia suficiente para ionização.
pensamento_critico
cientifico
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