Kaju Yamaka • 07 de jan, 2024

ENEM 2023

CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS

QUESTÃO 95

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

(A)   somente do calor latente de vaporização.

(B)   somente do calor latente de condensação.

(C)   do calor sensível e do calor latente de vaporização.

(D)   do calor sensível e do calor latente de condensação.

(E)   do calor latente de condensação e do calor latente de vaporização.

Gabarito

(D)

Teoria Rápida

Calor Sensível

Corresponde a quantidade de calor trocada apenas por variação de temperatura mas sem mudanças de fase.

Calor Latente

Corresponde a quantidade de calor trocada apenas por mudanças de fase mas sem haver variação de temperatura.

Resolução

Tachos de parede oca são bastante usados na fabricação de doces. Segue a foto de um industrial:

Podemos visualizar o sistema tacho + doce descrito no enunciado pelo seguinte diagrama:

A quantidade de calor trocada entre a água (nos estados líquido e gasoso) e o doce pode ser ilustrada pelo seguinte gráfico:

Daí, podemos concluir que a energia utilizada na concentração do doce é proveniente de dois processos:

- Trecho AB: Resfriamento do vapor d'água de 120 ºC para 100 ºC (ie: calor sensível).

- Trecho BC: Condensação do vapor d'água (ie: calor latente de condensação).

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