Uma massa de 1000 kg de um alimento, inicialmente a
, 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
.
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
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 se relaciona com a variação de temperatura assim:
Quando você aquece um corpo sem mudar de fase, a energia trocada
Aqui
é constante e dado,
é a massa e
é o calor fornecido.
Passo 3
Isolando
na equação:
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:
Resposta
A temperatura de saída do alimento é 70,75 °C, ou seja, 343,90 K.