(UFLA) O uso de panela de pressão diminui consideravelmente o tempo de cozimento dos alimentos. Isto deve-se:
a) a uma distribuição mais uniforme do calor, sendo a temperatura de ebulição da água
ao nível do mar, mesmo dentro da panela.
b) à água estar na forma de vapor dentro da panela, sem que haja necessariamente um aumento da temperatura.
c) ao aumento do ponto de ebulição da água pelo aumento da pressão interna da panela.
d) ao fato de os alimentos, sob pressão, cozinharem mais facilmente, não sendo assim um efeito do aumento da temperatura.
a) a uma distribuição mais uniforme do calor, sendo a temperatura de ebulição da água
b) à água estar na forma de vapor dentro da panela, sem que haja necessariamente um aumento da temperatura.
c) ao aumento do ponto de ebulição da água pelo aumento da pressão interna da panela.
d) ao fato de os alimentos, sob pressão, cozinharem mais facilmente, não sendo assim um efeito do aumento da temperatura.
Passo 1
O enunciado diz que o uso de panela de pressão diminui o tempo de cozimento dos alimentos e pede que se escolha, entre as alternativas dadas, a razão correta desse efeito. As alternativas são:
a) a uma distribuição mais uniforme do calor, sendo a temperatura de ebulição da água
ao nível do mar, mesmo dentro da panela.
b) à água estar na forma de vapor dentro da panela, sem que haja necessariamente um aumento da temperatura.
c) ao aumento do ponto de ebulição da água pelo aumento da pressão interna da panela.
d) ao fato de os alimentos, sob pressão, cozinharem mais facilmente, não sendo assim um efeito do aumento da temperatura.
b) à água estar na forma de vapor dentro da panela, sem que haja necessariamente um aumento da temperatura.
c) ao aumento do ponto de ebulição da água pelo aumento da pressão interna da panela.
d) ao fato de os alimentos, sob pressão, cozinharem mais facilmente, não sendo assim um efeito do aumento da temperatura.
Informações relevantes do enunciado (explícitas ou implícitas):
- Foi mencionada a temperatura de ebulição da água ao nível do mar:
(isso é uma referência padrão de pressão atmosférica). - A panela de pressão é um recipiente fechado onde a pressão interna fica maior que a pressão atmosférica.
- A pergunta pede qual é a causa física que explica a redução do tempo de cozimento.
Passo 2
Conceito-chave: ponto de ebulição e pressão de vapor.
- Todo líquido tem uma pressão de vapor
que cresce quando a temperatura aumenta. Essa é a pressão exercida pelo vapor em equilíbrio com o líquido. - O líquido ferve (ou seja, forma bolhas de vapor que se propagam por todo o volume) quando sua pressão de vapor iguala a pressão externa que o “aperta”. Ou seja, a condição de ebulição é
- Em outras palavras: o ponto de ebulição
depende da pressão externa . Se aumenta, é preciso uma temperatura maior para que alcance ; portanto aumenta.
Passo 3
Aplicando isso à panela de pressão:
- Uma panela de pressão é um sistema praticamente fechado; quando a água esquenta em seu interior, o vapor gerado não pode escapar livremente, fazendo com que a pressão interna suba acima da pressão atmosférica. Ou seja, dentro da panela
(a pressão que o vapor precisa igualar para ferver) fica maior que a pressão ao nível do mar. - Pela relação do passo anterior, o aumento de
implica aumento do ponto de ebulição . Assim, a água (e o líquido de cozimento ao redor dos alimentos) pode alcançar temperaturas maiores que sem ferver violentamente.
Exemplo numérico (para intuir a ordem de grandeza): muitos modelos de panela de pressão operam com uma pressão total interna próxima de
vezes a pressão atmosférica (ou seja, cerca de
absoluto). Nessas condições a água ferve em torno de
. Esse valor é conhecido e usado em autoclaves (esterilização a
por ser a ebulição da água a
). O ponto aqui é: a temperatura de cozimento dentro da panela pode ser bem maior que
.
Passo 4
Por que uma temperatura mais alta reduz o tempo de cozimento?
- Cozinhar envolve transformar e desnaturar proteínas, gelatinizar amidos, quebrar fibras, etc. Esses processos químicos e físico-químicos aceleram quando a temperatura aumenta (reações em geral ficam mais rápidas com maior
). - Uma regra prática (não exata, mas ilustrativa) é que muitas taxas de reação aproximadamente dobram a cada aumento de
(isso é o chamado efeito em bioquímica). Portanto, ir de para pode reduzir fortemente o tempo necessário para que as transformações do cozimento ocorram. - Conclusão: na panela de pressão o cozimento é mais rápido porque os alimentos ficam expostos a temperaturas mais altas do que as possíveis em água fervente à pressão atmosférica.
Passo 5
Agora avalio cada alternativa à luz do que foi explicado:
-
Alternativa a): afirma que o efeito vem de uma distribuição mais uniforme do calor e ainda afirma que a água ferve a
“mesmo dentro da panela”. A primeira parte (distribuição de calor) não é a causa principal do tempo menor; além disso a segunda parte está incorreta porque, dentro da panela de pressão, a temperatura de ebulição não precisa ser (ela aumenta com a pressão). Portanto esta alternativa é imprecisa/incorreta. -
Alternativa b): diz que a água está na forma de vapor dentro da panela, sem aumento de temperatura. Isso é errado: dentro da panela há vapor, mas também existe água líquida; e o ponto principal é que a temperatura aumenta devido à maior pressão. Não é verdade que “não haja necessariamente um aumento da temperatura”. Portanto essa alternativa é equivocada.
-
Alternativa c): afirma que o efeito se deve ao aumento do ponto de ebulição da água pelo aumento da pressão interna da panela. Isto coincide com a explicação física correta: pressão maior → ponto de ebulição maior → líquido e alimentos atingem temperaturas maiores → cozimento mais rápido.
-
Alternativa d): sugere que os alimentos “sob pressão” cozinham mais facilmente por um efeito da pressão em si, e não por aumento de temperatura. Na prática, o efeito dominante é térmico (temperatura maior). A pressão em si não “cozinha” no sentido físico-químico relevante — o que importa é a temperatura atingida. Logo esta alternativa também está incorreta.
Resposta
c) ao aumento do ponto de ebulição da água pelo aumento da pressão interna da panela.