2) (2,0 pontos)
No congelamento de 150 kg de salmão, quais são as massas de água congelada e não congelada a
?
Dados:
Composição centesimal do salmão: Água:
; Proteínas:
; Gorduras:
; Cinzas: 1,2%.
Ponto de início de congelamento:
.
Calor Latente de Fusão:
.
Ponto de início de congelamento:
Calor Latente de Fusão:
Passo 1
Vou clarificar o que o enunciado pede e listar os dados disponíveis. O enunciado pergunta: quais são as massas de água congelada e de água não congelada em
de salmão à temperatura de
?\n
Dados fornecidos:
Dados fornecidos:
Não há outras informações (por exemplo fração de água “não congelável” ligada às proteínas). A tarefa é entregar as massas de água congelada e de água não congelada em
.
Passo 2
Calcular a massa total de água presente em
de salmão. Isso é direto com a porcentagem centesimal de água: multiplicamos a massa total pela fração de água.
Explicação didática: a expressão usada é
(fração de água). A fração de água é
. Fiz a multiplicação passo a passo:
.
Passo 3
Entender o que significa o “ponto de início de congelamento” e as consequências para
. O ponto de início de congelamento
indica que o processo de formação de gelo começa quando a amostra é resfriada abaixo de
. Ao continuar o resfriamento até
, praticamente toda a água livre (aquela que pode formar gelo) já teve oportunidade de congelar. \n
Observação didática sobre água não congelável: em alimentos existe água “livre” (congela facilmente) e água “ligada” (fortemente interagida com proteínas e solutos, que pode permanecer líquida mesmo a temperaturas negativas). Porém o enunciado não fornece uma fração de água não congelável. Na ausência dessa informação, a interpretação padrão em exercícios introdutórios é assumir que a maioria da água livre se congela quando se atinge uma temperatura bem abaixo do início do congelamento; portanto, a massa de água não congelada remanescente é considerada desprezível para ou nula, salvo indicação em contrário.
Observação didática sobre água não congelável: em alimentos existe água “livre” (congela facilmente) e água “ligada” (fortemente interagida com proteínas e solutos, que pode permanecer líquida mesmo a temperaturas negativas). Porém o enunciado não fornece uma fração de água não congelável. Na ausência dessa informação, a interpretação padrão em exercícios introdutórios é assumir que a maioria da água livre se congela quando se atinge uma temperatura bem abaixo do início do congelamento; portanto, a massa de água não congelada remanescente é considerada desprezível para
Passo 4
Concluir, com base no passo anterior, quais são as massas de água congelada e não congelada a
. Como o resfriamento até
é muito inferior ao início do congelamento
, assumimos que toda a água livre se transformou em gelo. Como não foi fornecida a fração de água fortemente ligada (não congelável), tomamos a hipótese usual do exercício: massa de água não congelada =
. Assim,
Passo 5
(Aula curta sobre calor latente, caso queira checar energia necessária) Se você quiser saber quanta energia foi removida para congelar essa água, usa-se o calor latente:
onde
é a massa de água que congelou e
é o calor latente. Substituindo,
Isso é só um complemento — a pergunta original pediu apenas as massas, mas é útil saber como calcular a energia de congelamento.
Resposta
Massa de água congelada:
Massa de água não congelada:
Massa de água não congelada: