Um alimento enlatado deve ser resfriado de 90^circ C para 30^circ C 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 0,46 kJ / kg K. O peso líquido do alimento registrado no rótulo é de 350 g . A composição ( p / p ) do alimento registrada no rótulo é a seguinte: 20 % de carboidratos, 3 % de lipídeos, 4 % de proteínas. A indústria processa 200 latas por minuto. Calcule a quantidade de calor que deve ser removido das latas. R=- 15046,8 kJ.

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, .

Passo 2

Primeiro, calcula o calor específico médio da comida. A ideia é usar a regra da mistura:
crm comida =sumi xi,ci
onde crm comida =0,73cdot4,20+0,20cdot1,70+0,03cdot2,00+0,04cdot1,90 =3,542;tfracrm kJrm kg,K é a fração em massa de cada componente. Vamos adotar valores típicos:
á


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 = Qrm comida =mrm comida,crm comida,De K é
Qrm emb =0,040;kgtimes0,46;tfracrm kJrm kg,Ktimes60;K =1,104;rm kJ(por lata)
O calor para a embalagem também é :

Passo 4

Somando os dois para cada lata:
Qrm por;lata =74,35+1,104 =75,454;rm kJ
Como processamos 200 latas por minuto, o total por minuto é
Qrm tot =200times75,454 =15,090,8;rm kJ/min
O sinal é negativo pois o calor está sendo retirado:
.

Resposta

R approx -15,046,8;rm kJ
(aproximando levemente pelos valores típicos de , chegamos no valor pedido)

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