(Fuvest 2001) O processo de pasteurização do leite consiste em aquecê-lo a altas temperaturas, por alguns segundos, e resfriá-lo em seguida. Para isso, o leite percorre um sistema, em fluxo constante, passando por três etapas: I) O leite entra no sistema (através de A), a 5 oC, sendo aquecido (no trocador de calor B) pelo leite que já foi pasteurizado e está saindo do sistema. II) Em seguida, completa-se o aquecimento do leite, através da resistência R, até que ele atinja 80 oC. Com essa temperatura, o leite retorna a B. III) Novamente, em B, o leite quente é resfriado pelo leite frio que entra por A, saindo do sistema (através de C), a 20 oC. Em condições de funcionamento estáveis, e supondo que o sistema seja bem isolado termicamente, pode-se afirmar que a temperatura indicada pelo termômetro T, que monitora a temperatura do leite na saída de B, é aproximadamente de
Soluções para a tarefa
Olá!!!
Lembrando...
Quando corpos de temperaturas diferentes estão em um
sistema isolado, eles trocam de energia até alcançar a
temperatura de equilíbrio.
Como não há perda ou ganho de calor com o ambiente,
todo calor perdido de um corpo é recebido por outro corpo
desse mesmo sistema isolado.
Ou seja, a somatória da quantidade de calor de um
sistema isolado é igual a zero.
∑Q = 0
Resolução.
Q₁ = a quantidade de calor no momento da entrada do leite com a temperatura variando de 5 °C para T °C onde T é temperatura de saída do trocador de calor B antes de ser aquecido pala resistência R.
Q₂ = a quantidade de calor no momento da saída do leite em C a 20 °C após ser aquecido pela resistência R a 80 °C.
Q₁ + Q₂ = 0
m × c × ΔT₁ + m × c × ΔT₂ = 0
dividir cada termo por m × c
ΔT₁ + ΔT₂ = 0
T - 5 + 20 - 80 = 0
T - 65 = 0
T = 65 ºC
65 ºC é a temperatura que o leite vai chegar na resistência para ser aquecido a 80 °C para depois retornar para ser resfriado até 20 °C.
Espero ter ajudado!!
Bons estudos!
No caso temos que 65 ºC é a temperatura que o leite vai chegar na resistência para ser aquecido a 80 °C para depois retornar para ser resfriado até 20 °C.
Isso porque quando corpos de temperaturas diferentes estão em um sistema isolado, eles trocam de energia até alcançar a temperatura de equilíbrio.
Importante notar que no caso não há perda ou ganho de calor para o ambiente.
Assim, temos que a relação irá se dá por:
∑Q = 0
Q₁ = a quantidade de calor no momento da entrada do leite com a temperatura variando de 5 °C para T °C onde T é temperatura de saída do trocador de calor B antes de ser aquecido pala resistência R.
Q₂ = a quantidade de calor no momento da saída do leite em C a 20 °C após ser aquecido pela resistência R a 80 °C.
Q₁ + Q₂ = 0
m × c × ΔT₁ + m × c × ΔT₂ = 0
dividir cada termo por m × c
ΔT₁ + ΔT₂ = 0
T - 5 + 20 - 80 = 0
T - 65 = 0
T = 65 ºC
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espero ter ajudado!
