O que é calor sensível?

É a energia transferida que provoca variação de temperatura sem mudança de fase da substância.

O que é calor latente?

É a energia absorvida ou liberada durante uma mudança de fase, sem variação de temperatura.

O que ocorre quando o vapor de água condensa?

O vapor libera calor latente de condensação ao passar do estado gasoso para o líquido.

Por que o vapor de água a 120 °C libera calor sensível ao entrar no tacho?

Porque ele precisa esfriar de 120 °C para 100 °C antes de condensar, liberando calor sensível nesse processo.

Como a energia do vapor é utilizada para concentrar o doce de leite?

A energia liberada pelo vapor ao condensar é transferida ao produto, promovendo a evaporação da água e a concentração do doce.

Qual a diferença entre calor de vaporização e calor de condensação?

O calor de vaporização é absorvido para transformar líquido em vapor; o de condensação é liberado ao transformar vapor em líquido, ambos com o mesmo valor absoluto.

Por que a parede do tacho é oca nesse processo?

Para permitir a passagem do vapor, que transfere calor de forma eficiente ao produto por meio de condensação e resfriamento.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Questão 122

ENEM 2023 Questão 122

Em uma indústria alimentícia, para produção de doce de leite, utiliza-se um tacho de parede oca com uma entrada para vapor de água a 120 °C e uma saída para água líquida em equilíbrio com o vapor a 100 °C. Ao passar pela parte oca do tacho, o vapor de água transforma-se em líquido, liberando energia. A parede transfere essa energia para o interior do tacho, resultando na evaporação de água e consequente concentração do produto.

No processo de concentração do produto, é utilizada energia proveniente

Resolução

A questão aborda transferência de calor em processos industriais, especificamente na concentração de alimentos por evaporação. O tacho possui parede oca por onde passa vapor de água a 120 °C, que condensa ao liberar calor para o interior do tacho. Esse calor é utilizado para evaporar a água do doce de leite, concentrando o produto. Os conceitos principais são calor sensível (variação de temperatura sem mudança de fase) e calor latente (energia envolvida na mudança de fase). O vapor, ao entrar na parede oca, cede calor sensível ao esfriar de 120 °C para 100 °C e calor latente ao condensar (mudança de fase de vapor para líquido). A energia transferida é usada para evaporar a água do produto (calor latente de vaporização). Portanto, o processo utiliza tanto o calor sensível quanto o calor latente de condensação do vapor.

Comentários por alternativa

A Somente do calor latente de vaporização.

Errada. O processo não utiliza apenas o calor latente de vaporização; a energia transferida ao produto vem principalmente da condensação do vapor na parede do tacho.
B Somente do calor latente de condensação.

Errada. Embora o calor latente de condensação seja fundamental, também há transferência de calor sensível quando o vapor esfria de 120 °C para 100 °C antes de condensar.
C Do calor sensível e do calor latente de vaporização.

Errada. O calor sensível está envolvido, mas o calor latente relevante é o de condensação do vapor, não o de vaporização, que ocorre no produto.
D Do calor sensível e do calor latente de condensação.

Correta. A energia utilizada vem do calor sensível (resfriamento do vapor de 120 °C para 100 °C) e do calor latente de condensação (mudança de fase do vapor para líquido), ambos transferidos para o produto.
E Do calor latente de condensação e do calor latente de vaporização.

Errada. O calor latente de vaporização ocorre no produto, mas a energia fornecida ao sistema vem do calor sensível e do calor latente de condensação do vapor, não de ambos os calores latentes.

Flashcards

Perguntas pontuais sobre o tema desta questão. Toque no card para virar e use as setas para navegar.

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1. O que é calor sensível?: É a energia transferida que provoca variação de temperatura sem mudança de fase da substância.
2. O que é calor latente?: É a energia absorvida ou liberada durante uma mudança de fase, sem variação de temperatura.
3. O que ocorre quando o vapor de água condensa?: O vapor libera calor latente de condensação ao passar do estado gasoso para o líquido.
4. Por que o vapor de água a 120 °C libera calor sensível ao entrar no tacho?: Porque ele precisa esfriar de 120 °C para 100 °C antes de condensar, liberando calor sensível nesse processo.
5. Como a energia do vapor é utilizada para concentrar o doce de leite?: A energia liberada pelo vapor ao condensar é transferida ao produto, promovendo a evaporação da água e a concentração do doce.
6. Qual a diferença entre calor de vaporização e calor de condensação?: O calor de vaporização é absorvido para transformar líquido em vapor; o de condensação é liberado ao transformar vapor em líquido, ambos com o mesmo valor absoluto.
7. Por que a parede do tacho é oca nesse processo?: Para permitir a passagem do vapor, que transfere calor de forma eficiente ao produto por meio de condensação e resfriamento.