I. Mediante o processo de ressonância, as microondas emitidas no forno são absorvidas pelas moléculas de água existentes nos alimentos aumentando sua energia de vibração, produzindo o aquecimento dos alimentos.
II. As microondas são ondas eletromagnéticas, de alta freqüência e pequeno comprimento de onda, em comparação com as ondas de rádio.
III. Com o aumento de temperatura do alimento, este passa a emitir parte da energia que recebeu das microondas, na faixa do infravermelho, em freqüências maiores do que as das microondas.
Está(ão) correta(s) apenas a(s) afirmativa(s):
a) I, II e III
b) II e III
c) I e III
d) III
e) I

Passo 1

Beleza, o exercício é sobre fornos de micro‐ondas, espectro eletromagnético e emissão de energia pelo alimento aquecido. A matéria aqui é física (inerente a ondas eletromagnéticas e termodinâmica / radiação de corpo negro). Para resolver, vamos precisar:
  1. Entender como micro‐ondas aquecem (absorção pelas moléculas de água).
  2. Saber onde as micro‐ondas e o infravermelho ficam no espectro (frequência e comprimento de onda).
  3. Usar noções de radiação de corpo negro (Lei de Wien) pra comparar frequências de emissão versus de absorção.

Passo 2

Analisando a afirmativa I: “Mediante ressonância, as microondas são absorvidas pelas moléculas de água, aumentando a energia de vibração e produzindo aquecimento.”
  • Teoria básica: micro‐ondas são ondas eletromagnéticas (cerca de 2,45 GHz) que fazem as moléculas polares (tipo a água) girarem/rotacionarem buscando se alinhar com o campo. Isso gera atrito molecular e aumenta a energia térmica.
  • Embora o termo “vibração” seja mais usado para modos moleculares em infravermelho, o princípio de absorção e aumento de energia interna está certo.
    Logo, I é considerada correta.

Passo 3

Analisando a afirmativa II: “As microondas são ondas eletromagnéticas, de alta frequência e pequeno comprimento de onda, em comparação com as ondas de rádio.”
  • No espectro eletromagnético, rádio fica de kHz até centenas de MHz, já micro‐ondas ficam em GHz. Ou seja, frequência maior e, consequentemente, comprimento de onda menor (λ=c/f).
  • Então faz todo sentido: micro‐ondas têm f maior e λ menor que ondas de rádio.
    Logo, II também está correta.

Passo 4

Analisando a afirmativa III: “Com o aumento de temperatura do alimento, este passa a emitir parte da energia recebida das microondas, na faixa do infravermelho, em frequências maiores do que as das microondas.”
  • Quando um corpo esquenta, emite radiação térmica (radiação de corpo negro). A Lei de Wien diz: lambdamáx,T = b approx 2,9times10^-3 m·K á
  • Para T≈300 K (temperatura dos alimentos quentes), á m (10 µm), que é infravermelho. A frequência correspondente é Hz, bem maior que 2,45×10^9 Hz das micro‐ondas.
    Logo, III também está correta.

Resposta

a) I, II e III

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