Questão 70 do ENEM 2012 — Ciências da Natureza

Para entender por que o telefone sem fio não aquece os objetos da mesma forma que o forno de micro-ondas, precisamos analisar as especificações técnicas fornecidas nos quadros para ambos os aparelhos.

Primeiramente, observamos a frequência das ondas eletromagnéticas emitidas. O telefone sem fio opera na faixa de $2\,409,60 \text{ MHz}$ a $2\,420,70 \text{ MHz}$, enquanto o forno de micro-ondas opera em $2\,450 \text{ MHz}$. Ambas as frequências estão na mesma ordem de grandeza (aproximadamente $2,4 \text{ GHz}$). Isso significa que as ondas emitidas por ambos os aparelhos interagem de forma semelhante com as moléculas de água, gordura e açúcar, provocando sua rotação.

No entanto, a capacidade de aquecer um material não depende apenas da frequência da onda, mas principalmente da quantidade de energia que é transferida para esse material a cada segundo. Essa taxa de transferência de energia é o que chamamos de potência.

Ao compararmos a potência dos dois aparelhos, a diferença é gritante:

• A potência máxima do telefone sem fio é de apenas $1,35 \text{ W}$.
• A potência de saída do forno de micro-ondas é de $1\,000 \text{ W}$.

Como a potência do micro-ondas é centenas de vezes maior que a do telefone sem fio, ele consegue transferir uma quantidade de energia térmica muito superior para os alimentos em um curto intervalo de tempo, resultando no aquecimento perceptível. O telefone sem fio, por sua vez, emite uma quantidade de energia tão pequena que qualquer calor gerado é rapidamente dissipado para o ambiente, não sendo suficiente para causar um aquecimento significativo.

Portanto, o fator determinante para a diferença no aquecimento é a potência dos aparelhos.

Analisando as alternativas:

• A alternativa A está incorreta, pois mesmo em um ambiente fechado, a potência do telefone seria insuficiente para aquecer algo de forma relevante.
• A alternativa B cita a frequência de $60 \text{ Hz}$, que é a frequência da rede elétrica que alimenta os aparelhos, e não a frequência das ondas eletromagnéticas emitidas por eles.
• A alternativa C está correta, pois aponta exatamente a diferença de potência entre os dois aparelhos.
• A alternativa D menciona a reflexão interna do forno, que de fato ajuda a concentrar as ondas, mas o fator primordial para o aquecimento é a alta potência da fonte emissora.
• A alternativa E fala sobre modulação, que é uma técnica para transmissão de informações (como o áudio no telefone) e não tem relação com a capacidade de aquecimento.