UPE 2021 (SSA 3) — questão 29 de Física

Enunciado em texto
Nas questões com respostas numéricas, considere o módulo da aceleração da gravidade , o módulo da carga do elétron C, a massa do próton kg, a massa do elétron kg, pi e a constante de Planck Js ou eV.
Um forno de micro-ondas doméstico com 1600 W de potência emite uma radiação em seu interior, no comprimento de onda de 12,0 cm, para aquecer ou cozer os alimentos. Supondo que todos os fótons emitidos pelo canhão de micro-ondas - o magnetron - sejam absorvidos pelo alimento para aquecê-lo, aproximadamente quantos fótons de micro-ondas foram absorvidos pelo alimento em 10,0 s de exposição nesse forno?
A)
B)
C)
D)
E)
(Enunciado: SSA 3 — UPE 2021, Sistema Seriado de Avaliação — Universidade de Pernambuco.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade de Pernambuco (UPE).
Resolução comentada
O que a questão pede: quantos fótons de 12,0 cm de comprimento de onda o forno entrega ao alimento em 10,0 s.
Passo 1 — a energia total. Potência vezes tempo:
Passo 2 — a energia de um fóton. , com m/s e m:
Passo 3 — o número de fótons.
Conferindo: cada fóton de micro-ondas carrega uma energia minúscula (cerca de eV), por isso é preciso um número enorme deles para fornecer milhares de joules.
⚠️ A armadilha: esquecer de passar 12,0 cm para metro (com na conta, sai , fora das alternativas) ou esquecer de multiplicar a potência pelo tempo (, também fora). As ordens de grandeza das alternativas estão bem separadas, então basta cuidado com as potências de 10.
A ideia em uma frase: número de fótons = energia total / energia de um fóton .
Resposta: alternativa D (cerca de fótons).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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