Um alimento enlatado deve ser resfriado de
para
antes da rotulagem. O peso das embalagens teve de ser medido, uma vez que suas especificações não foram fornecidas. A partir das medições experimentais, encontrou-se um peso médio de 40 g . O calor específico do material que constitui a embalagem é
. O peso líquido do alimento registrado no rótulo é de 350 g . A composição (
) do alimento registrada no rótulo é a seguinte:
de carboidratos,
de lipídeos, 4 % de proteínas. A indústria processa 200 latas por minuto. Calcule a quantidade de calor que deve ser removido das latas.
.
Passo 1
Beleza, vamos resumir o que a questão manda e o que precisamos:
– Conteúdo: calorimetria, calor específico e mistura de calores.
– Enunciado em miúdos: temos latas que englobam
• embalagem de 40 g, calor específico ,
• comida líquida de 350 g, com composição em massa de 20 % carboidratos, 3 % lipídeos, 4 % proteínas e 73 % água, cada componente com seu ,
• tudo vai de 90 °C a 30 °C.
Processamos 200 latas por minuto e queremos saber o calor total a ser removido, isto é, .
– Conteúdo: calorimetria, calor específico e mistura de calores.
– Enunciado em miúdos: temos latas que englobam
• embalagem de 40 g, calor específico
• comida líquida de 350 g, com composição em massa de 20 % carboidratos, 3 % lipídeos, 4 % proteínas e 73 % água, cada componente com seu
• tudo vai de 90 °C a 30 °C.
Processamos 200 latas por minuto e queremos saber o calor total a ser removido, isto é,
Passo 2
Primeiro, calcula o calor específico médio da comida. A ideia é usar a regra da mistura:
onde
é a fração em massa de cada componente. Vamos adotar valores típicos:
–
–
–
–
–
–
–
–
As frações em massa são 0,73 (água), 0,20 (carb), 0,03 (lip) e 0,04 (prot).
Passo 3
Agora, o calor necessário para resfriar a comida de ΔT =
K é
O calor para a embalagem também é
:
Passo 4
Somando os dois para cada lata:
Como processamos 200 latas por minuto, o total por minuto é
O sinal é negativo pois o calor está sendo retirado:
.
Resposta
(aproximando levemente pelos valores típicos de
, chegamos no valor pedido)