Uma massa de 1000 kg de um alimento, inicialmente a 10^circ C, é aquecido em um trocador de calor que fornece 243000 kJ ao alimento. Calcule a temperatura de saída do produto. Considere o calor específico do alimento constante e igual a 4,0 kJ / kg K R=343.9 K.

Passo 1

Beleza, aqui a questão diz que a gente tem 1000 kg de um alimento a 10 °C e coloca 243 000 kJ de calor nele. A matéria envolvida é calor sensível (primeira lei da termodinâmica pra corpo fechado), onde usamos a fórmula
Q = m,c,l(T2 - T1r)
para achar a temperatura de saída . Vamos precisar de:
  • m = 1000 kg

Passo 2

O que diz a teoria do calor sensível?
Quando você aquece um corpo sem mudar de fase, a energia trocada Q = m,c,De se relaciona com a variação de temperatura assim:
Aqui é constante e dado, é a massa e é o calor fornecido.

Passo 3

Isolando T2 = T1 + Qm,c na equação:
T2 = 10,0;°C + 243,000;kJ1000;kg times 4,0;kJ/(kgcdot K) = 10 + 60,75 = 70,75;°C
Agora é só plugarmos os números (tudo em kJ, kg e K/°C):

Passo 4

Se você quiser em Kelvin, é só somar 273,15:
T2 = 70,75 + 273,15 = 343,90;K

Resposta

A temperatura de saída do alimento é 70,75 °C, ou seja, 343,90 K.

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