A escaldagem é um processo usado em abatedouros de aves, que visa remover as penas para o corte posterior. O processo consiste em mergulhar as aves, já mortas, em um tanque de água quente por um determinado período, de forma que as penas se soltem da pele. Um abatedouro usa
de água a
em seu tanque de escaldagem. Essa água é obtida mediante o aquecimento indireto da água por vapor a
. O tanque contém inicialmente água a
. Assuma o calor específico médio da água igual a
. Considerando uma perda de calor de
de água para o ambiente, determine a quantidade de vapor necessária para o aquecimento da água:
Considerando o vapor no estado de vapor saturado seco.
.
Considerando o vapor no estado de vapor saturado seco.
Passo 1
Beleza, vou resumir rapidinho: a gente tem 1 m³ de água (que corresponde a 1000 kg) saindo de 20 °C e quer levar até 60 °C num tanque de escaldagem. O calor específico da água é
e além disso rola uma perda de 10 kJ por kg de água pra ambiente. Para esquentar, a gente condensa vapor saturado seco a 120 °C – ou seja, ele dá lá os seus entalpia de vaporização,
Passo 2
Calcular o calor necessário só para aquecer a água de 20 °C para 60 °C:
Passo 3
Agora o calor perdido pro ambiente:
Passo 4
Somando tudo, o calor total que o vapor precisa fornecer é
Passo 5
Quando o vapor saturado a 120 °C condensa, ele libera sua entalpia de vaporização. Da tabela,
Então a massa de vapor
$$m_v = \frac{Q_{total}}{h_{fg}}
= \frac{177,400;kJ}{2201;kJ/kg}
\approx80{,}6;kg.$$
Resposta
A quantidade de vapor saturado seco a 120 °C necessária é aproximadamente 80,6 kg.