Questão 70 do ENEM PPL 2012
Os fornos domésticos de micro-ondas trabalham com uma frequência de ondas eletromagnéticas que atuam fazendo rotacionar as moléculas de água, gordura e açúcar e, consequentemente, fazendo com que os alimentos sejam aquecidos. Os telefones sem fio também usam ondas eletromagnéticas na transmissão do sinal. As especificações técnicas desses aparelhos são informadas nos quadros 1 e 2, retirados de seus manuais.
| Quadro 1 - Especificações técnicas do telefone | |
|---|---|
| Frequência de operação | 2 409,60 MHz a 2 420,70 MHz |
| Modulação | FM |
| Frequência | 60 Hz |
| Potência máxima | 1,35 W |
| Quadro 2 - Especificações técnicas do forno de micro-ondas |
|
|---|---|
| Capacidade | 31 litros |
| Frequência | 60 Hz |
| Potência de saída | 1 000 W |
| Frequência das micro-ondas | 2 450 MHz |
O motivo de a radiação do telefone não aquecer como a do micro-ondas é que
- Ao ambiente no qual o telefone funciona é aberto.
- Ba frequência de alimentação é 60 Hz para os dois aparelhos.
- Ca potência do telefone sem fio é menor que a do forno.
- Do interior do forno reflete as micro-ondas e as concentra.
- Ea modulação das ondas no forno é maior do que no telefone.
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Resolução comentada
As duas radiações são ondas eletromagnéticas de frequências muito próximas: o telefone opera entre 2\,409{,}60 e 2\,420{,}70\ \text{MHz} e o forno, em 2\,450\ \text{MHz}. Logo, a diferença de aquecimento não vem do tipo de onda nem da frequência dela.
O que determina o aquecimento é a energia transferida por segundo, ou seja, a potência da radiação absorvida pelo alimento. Comparando os quadros:
- Potência máxima do telefone: 1{,}35\ \text{W}.
- Potência de saída do forno: 1\,000\ \text{W}.
- Razão: \dfrac{1\,000}{1{,}35} \approx 740, ou seja, o forno emite cerca de 740 vezes mais energia por segundo.
Com apenas 1{,}35\ \text{W} espalhados pelo ambiente, a energia absorvida pela água, gordura e açúcar é desprezível, e a temperatura não sobe de forma perceptível. No forno, 1\,000\ \text{W} ficam confinados em um espaço pequeno e aquecem o alimento rapidamente.
A frequência de 60\ \text{Hz} dos quadros é a da rede elétrica que alimenta os aparelhos, e não a das ondas emitidas. A modulação FM só está indicada para o telefone e não define o aquecimento.
O motivo é, portanto, a menor potência do telefone.
Alternativa C.
Pegadinha: A alternativa B engana por citar um valor que aparece nos dois quadros (60 Hz), mas essa é a frequência da rede elétrica, não a das ondas.
Por que as outras alternativas estão erradas
- AO ambiente aberto ajudaria a dispersar a energia, mas o fator decisivo é a potência muito baixa, e não o local de funcionamento.
- BOs 60 Hz são da rede elétrica de alimentação, não das ondas emitidas; além disso, ser igual nos dois aparelhos não explicaria diferença alguma.
- DA reflexão no interior do forno apenas confina a energia; a questão pede a diferença entre as radiações, e o quadro dá a potência como dado comparável.
- EO quadro só informa modulação FM para o telefone e nada indica que a modulação do forno seja maior, além de a modulação não determinar o aquecimento.
Assuntos: ondas eletromagnéticas, potência, micro-ondas.
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