Ciências da Natureza e suas Tecnologias
O leite UHT (do inglês Ultra-High Temperature) é o
leite tratado termicamente por um processo que recebe o nome de
ultrapasteurização. Elevando sua temperatura homogeneamente a 135 °C por apenas
1 ou 2 segundos, o leite é esterilizado sem prejudicar significativamente seu
sabor e aparência. Desse modo, ele pode ser armazenado, sem a necessidade de
refrigeração, por meses. Para alcançar essa temperatura sem que a água que o
compõe vaporize, o leite é aquecido em alta pressão. É necessário, entretanto,
resfriar o leite rapidamente para evitar o seu cozimento. Para tanto, a pressão
é reduzida subitamente, de modo que parte da água vaporize e a temperatura
diminua. O processo termodinâmico que explica essa redução súbita de
temperatura é a
A)
convecção induzida pelo movimento de bolhas de vapor de água.
B)
emissão de radiação térmica durante a liberação de vapor de água.
C)
expansão livre do vapor de água liberado pelo leite no resfriamento.
D)
conversão de energia térmica em energia química pelas moléculas orgânicas.
E)
transferência de energia térmica durante a vaporização da água presente no
leite.
Solução:
No inicio da questão podemos
perceber que para esterilizar o lei UHT é necessário mantê-lo por apenas no
máximo 2 segundo a uma temperatura de 135°C, mas os problemas são os seguintes:
Como aquecê-lo sem desidrata-lo, sendo que o ponto de ebulição da água que o
compõe é inferior a 135 °C e depois resfria-lo rapidamente para que não perca
sabor e nem aparência.
As resposta para esses problemas são
simples, podemos aumentar o ponto de ebulição de um líquido aumentado a sua
pressão. Lembre-se, o ponto de ebulição
da água pura é de 100°C, mas para a pressão de um atm, ou seja, a nível do mar.
A medida que se aumenta a altitude a pressão diminui e o ponto de ebulição da
água também diminui. Logo para evitar que o leite desidrate o mesmo precisa ser
aquecido submetido a uma alta pressão.
A temperatura é diretamente
proporcional a pressão, então se o objetivo é fazer com que temperatura caia rapidamente a solução é
fazer com que a pressão caia rapidamente. O que acontece durante esse processo
é que parte da energia térmica do sistema é transferida para as moléculas de
água aumentando sua energia cinética fazendo com que parte dessa água evapore.
Resposta: E
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