Prova Termodinâmica e Propriedades Térmicas dos Alimentos

Pergunta 1 01 pts A temperatura de um material seja ele um sólido líquido ou gasoso está diretamente ligada à a armazenada no movimento aleatório de suas moléculas átomos e elétrons Quanto maior for a agitação dessas partículas mais alta será a temperatura do material Qual a alternativa que traz corretamente o tipo de energia relacionada as propriedades térmica dos alimentos energia calorífica energia química energia térmica energia de degelo energia de calor Pergunta 2 01 pts Em qualquer material a interação entre partículas vizinhas provoca a dispersão da energia térmica de modo que a energia difunde espontaneamente da região de maior temperatura para a de menor temperatura O transporte de energia térmica por meio da interação entre partículas vizinhas é chamado de energia térmica combinação condução condutividade condução Pergunta 3 01 pts Quanto maior for a distância entre átomos e moléculas no material menor será sua condutividade térmica pois o menor contato entre as partículas dificulta o transporte de energia térmica Dentre os sólidos os metais têm maiores condutividades graças aos elétrons livres que colaboram com a difusão de energia térmica Os sistemas de isolamento térmico são normalmente matrizes porosas contendo ar espumas e fibras e portanto apresentam valores de k próximos aos dos gases As propriedades termofísicas de maior importância para a engenharia são o calor específico e a condutividade térmica a energia calorífica a densidade e a condutividade térmica a porosidade o calor específico e a condutividade térmica a densidade e o calor específico a densidade o calor específico e a condutividade térmica Pergunta 4 01 pts A constante de proporcionalidade na Lei de Fourier k W m1 K1 é chamada condutividade térmica Como a condutividade é uma característica do material ela deve ser determinada experimentalmente repetindo o experimento ilustrado na Figura 21 Além da composição do material a sua também influi na condutividade térmica Figura 22 Faixas de condutividade térmica k de diversos materiais a temperatura e pressão normais Fonte Tadini 2018 p 429 Qual o termo que preenche a lacuna do enunciado energia térmica condutividade temperatura natural convecção temperatura média Pergunta 1 01 pts Os trocadores de calor de superfície raspada são similares aos trocadores de duplo tubo Seu diferencial está no eixo rotativo no centro do tubo interno Esse eixo contém lâminas raspadoras que promovem a mistura do fluido no tubo O produto alimentício escoa no tubo interno e o fluido de serviço aquecimento ou resfriamento escoa na camisa anular externa Esses trocadores podem ser montados na posição horizontal ou vertical As lâminas raspam continuamente a película do produto aderida à superfície do tubo Essa ação melhora significativamente o processo de troca térmica removendo o produto que já trocou calor e liberando a superfície para a troca subsequente Um aspecto não desejável é a que ocorre quando a porção de líquido que já trocou calor é misturada no sentido contrário ao do escoamento O condutividade térmica O energia calorífica O condução O retro mistura maxial O retro mistura axial Pergunta 3 01 pts A troca térmica entre dois fluidos através de uma parede sólida é um fenômeno bastante comum em operações unitárias das indústrias química alimentícia e farmacêutica Para as situações em que o calor atravessa materiais diferentes no estado estacionário é possível combinar as leis de Fourier e de resfriamento de Newton em uma única equação geral que tem a forma NBi hdk q ΔTRi Qt qx qxΔx qx q ΔTRi 1hΔSx ΔxkΔxM ΔxkΔxm 1hΔSx q ΔTRi Tx1 Ti 1hΔSx T Ti kΔxM T Ti kΔxm Ti Txo hΔSx Pergunta 4 01 pts Consideremos a situação de um alimento com formato planar por exemplo uma fatia de batata ou de carne que tem espessura e e inicialmente se encontra a uma temperatura uniforme Ti Essa fatia é então deixada em contato com a água ou com o ar para aquecimento ou resfriamento como mostrado na Figura 42 O fluído é mantido a uma temperatura constante T e troca calor com o alimento através de ambas as faces com um coeficiente convectivo h O aquecimento ou o resfriamento de um sólido em estado não estacionário transiente é caracterizado pelo número de Pinot Mendel Newton Biot Fourier Pergunta 2 01 pts Com relação à equação básica de projeto convém distinguir duas situações no seu uso A primeira é a de um projeto propriamente dito etapa de design ou dimensionamento A outra situação do estudo de um trocador de calor conhecida como referese ao caso em que o equipamento já existe Com isso o tamanho e a geometria do trocador de calor são conhecidos e fixos verificação rating monitoramento rating avaliação rating validação rating variação rating Pergunta 3 01 pts A natureza dos fluidos que circulam em um trocador de calor constitui o parâmetro básico para o seu projeto influenciando na escolha do tipo construtivo e do material de construção na localização dos fluidos no cálculo dos desempenhos térmico e hidráulico no dimensionamento e no projeto da geometria do equipamento assim como nos cuidados operacionais As características mais determinantes a serem levadas em conta são 1 aplicação do produto alimentício cosmético farmacêutico químico petroquímico etc 2 agressividade química produto corrosivo ou mecânica produto abrasivo 3 toxidez tendência à incrustação ponto de fulgor risco de explosão 4 propriedades relevantes viscosidade calor específico condutividade térmica e densidade Estão corretas as características 1 2 e 3 1 e 2 1 2 3 e 4 2 3 e 4 1 3 e 4 Pergunta 4 01 pts Os trocadores de calor de casco e tubos são de modo geral compactos ocupando pouco espaço e são relativamente fáceis de serem desmontados Nesses trocadores é muito difícil o ajuste da área de troca térmica de um equipamento existente Quando a diferença entre as temperaturas de entrada e saída de um dado fluido é elevada superior a cerca de 100 C pode haver problemas de devendo ser evitado o tipo de espelho fixo e usar o de cabeçote flutuante ou de tubos em U além de prover eventualmente juntas de expansão adequadas dilatação térmica aquecimento determinação térmica difusão térmica condução térmica Pergunta 1 01 pts A operação de um trocador de calor contracorrente pode ser simplificada O fluido quente atravessa o trocador de uma extremidade a outra fornecendo continuamente calor ao fluido frio que escoa no sentido contrário através da parede metálica As áreas de troca térmica nos lados quente Aq e frio Af são diferentes no caso de trocadores tubulares duplo tubo superfície raspada ou casco e tubos e iguais no caso de trocadores de placas Nos trocadores tubulares a área de troca é a soma da área de todos os tubos do feixe No caso de placas a área total é a multiplicação das áreas das placas térmica média das áreas das placas térmica divisão das áreas das placas térmica soma das áreas das placas térmicas derivada das áreas das placas térmica Pergunta 2 01 pts Há diversos tipos construtivos de trocador de calor A sua escolha depende de vários fatores custo global requisitos do processo características dos fluidos quente e frio desempenho térmico perda de carga facilidade de manutenção e limpeza espaço ocupado etc São apresentados a seguir os tipos mais comuns usados em processamento de alimentos e suas respectivas vantagens e desvantagens A figura abaixo representa um trocador de calor do tipo casco superfície raspada placas bolhas casco tubo Pergunta 3 01 pts Nos trocadores de calor do tipo casco e tubos ou de feixe tubular um feixe de tubos que pode chegar a ter mais de mil tubos preso em um disco conhecido como espelho é envolto em um corpo cilíndrico chamado de casco Um dos fluidos escoa pelo interior do feixe de tubos e o outro escoa pelo interior do casco Dentro do casco é comum o uso de chicanas que são placas que forçam o fluido a mudar de direção aumentando a turbulência e consequentemente a energia calorífica condução troca térmica condutividade térmica energia de calor Pergunta 4 01 pts Como o trocador de calor é sempre um equipamento inserido em uma unidade de processo as pressões dos fluidos também dependem do restante do sistema Às vezes os valores dessas pressões não são críticos Em alguns casos porém as pressões são ditadas pelas exigências específicas do processo de troca térmica Por exemplo para possibilitar a condensação de certos fluidos ao se escolher como fluido frio a água proveniente de uma torre de resfriamento a pressão tem de ser suficientemente diminuida suficientemente linear suficientemente baixa suficientemente regular suficientemente alta Pergunta 1 01 pts Três elementos principais compõem o projeto de um evaporador a transferência de calor a separação líquido vapor e o consumo eficiente de energia As unidades nas quais se dá a transferência de calor são denominadas unidades de aquecimento ou calandrias cascos placas feixes tubulares feixes Pergunta 2 01 pts O objetivo da evaporação é concentrar uma solução composta por um não volátil e um volátil Em geral o vapor não é o produto desejado A principal exceção é a obtenção de água destilada por evaporação usada em processos químicos ou em ciclos de potência solutosoluto solutosolvente solventesolvente líquidosolvente solventesoluto Pergunta 3 01 pts Um evaporador é constituído por um trocador de calor e um dispositivo para separar a fase vapor do líquido em ebulição Esse processo possui um intenso gasto de energia sendo esta normalmente fornecida por uma alimentação de vapor de baixa pressão Por esse motivo os evaporadores normalmente são associados num sistema de evaporadores de para obter um processo com maior eficiência energética simples efeito feixes tubulares sem efeito cascos tubos múltiplo efeito Pergunta 4 01 pts O arraste é a remoção de líquido pelo vapor que escoa no evaporador Resulta da formação de espuma e da separação incompleta das gotículas de líquido presentes no vapor O implica a perda de concentrado e no caso do sistema múltiplo efeito causa incrustação na superfície de aquecimento quando da condensação do vapor Evitase ou diminuise o pela minimização da espuma e pelo uso de separadores líquidos vapor arrastecalor arrastearraste arrasteevaporador solutoarraste arrasteespumante Pergunta 1 01 pts O uso de calor na indústria de alimentos tem como objetivo destruir parcial ou totalmente os agentes deterioradores eou patogênicos existentes no alimento por meio da alta temperatura Os principais métodos atualmente utilizados para conservação de alimentos usando calor são pasteurização branqueamento apertização e esterilização O processo de foi nomeado após ter descoberto que microrganismos deterioradores de vinho poderiam ser destruídos pelo emprego de calor em temperaturas abaixo do ponto de ebulição Esse processo foi posteriormente aplicado no leite e permanece como a operação mais importante no beneficiamento do leite para consumo humano pasteurizaçãoNicolas Apert apertizaçãoLouis Pasteur esterilizaçãoLouis Pasteu apertizaçãoNicolas Apert pasteurizaçãoLouis Pasteur Pergunta 2 01 pts Em 1851 Chevalier e Appert inventaram a autoclave ou retorta que diminuía o perigo envolvido na operação de vasos pressurizados com vapor na operação de tratamento térmico de alimentos hermeticamente fechados pasteurização esterilização apertização fermentação esterilização industrial Pergunta 3 01 pts O conceito de foi definido pela United States Food and Drug Administration FDA órgão regulador dos Estados Unidos e se refere a condições atingidas em um produto pela aplicação do calor que o torne livre de microrganismos que são capazes de se reproduzirem no alimento sob condições normais de armazenamento e distribuição não estéril oficialmente estéril vida de prateleira comercialmente estéril efetivamente estéril Pergunta 4 01 pts O correto projeto de um processo térmico portanto requer o conhecimento do impacto do aquecimento sobre o produto e do microrganismo ou enzima presente no alimento eleito como indicador do processo Assim a gravidade de qualquer processo térmico deve ser conhecida e depende de fatores como i as características físicas do produto alimentício incluindo as propriedades termofísicas e a forma e o tamanho da embalagem ii o tipo do indicador biológico do processo microrganismo ou enzima que está presente no alimento e a sua resistência térmica iii o pH a atividade de água aw e o conteúdo de sal no alimento Estão corretas as alternativas i e ii i i e iii iii e iii ii e iii Pergunta 1 03 pts O processamento de alimentos envolve uma série de operações que permitem transformar a matériaprima em um alimento destinado à venda para o consumidor nos pontos de distribuição Assim a formulação as operações unitárias e a embalagem devem ser adequadas de forma a garantir alimentos nutritivos seguros e de alta aceitação sensorial Considerando os aspectos relacionados à conservação de alimentos avalie as afirmações a seguir I A escolha do tipo de tratamento térmico como a pasteurização a esterilização comercial entre outros sofre influência do valor de pH do produto II Entre os métodos de conservação não térmicos utilizados em escala industrial podemse citar a alta pressão hidrostática a irradiação de alimentos microondas e o uso de campos magnéticos pulsados III Dois alimentos diferentes com o mesmo teor de umidade apresentam o mesmo valor de atividade de água IV O Valor D é um parâmetro importante no dimensionamento de um tratamento térmico e expressa o tempo necessário para reduzir em 90 o número de microrganismos V Os acidulantes ácido cítrico e ácido ascórbico são os dois aditivos mais usados pela indústria de alimentos e têm o objetivo de reduzir a atividade de água É correto apenas o que se afirma em II III IV e V I II III e V I e IV I e III II IV e V Pergunta 2 07 pts De acordo com a evaporação explique com suas palavras os principais tipos de evaporadores Pergunta 1 01 pts Como a habilidade de determinar o tempo temperatura com precisão é de crucial importância no cálculo do processo térmico o conhecimento das várias formas de transferência de calor envolvidas nos produtos enlatados a descrição dos métodos de medição da temperatura e seu registro em tempo real e a maneira pela qual esses dados são tratados para a obtenção dos parâmetros de são necessários a troca de calor b transferência de calor c penetração de calor d demanda de calor e distribuição de calor Pergunta 2 01 pts Em um processo térmico envolvendo alimentos enlatados o transporte de energia térmica na forma de calor se dá pelo mecanismo de convecção O calor se difunde em materiais sólidos pelo mecanismo de condução por meio da interação entre partículas vizinhas Em líquidos e gases o movimento de escoamento do fluido contribui para a dispersão da energia O transporte de energia pela combinação entre condução e escoamento é conhecido como a convecção b condução c separação d alternação e convicção Pergunta 1 01 pts O é reconhecido como o melhor método de conservação de alimentos por longo prazo Durante o parte da água é convertida em gelo reduzindo assim as reações químicas e o crescimento microbiano ou seja a formação do gelo remove parte da água líquida disponível diminuindo a atividade de água do sistema A palavra que preenche corretamente ambas as lacunas é a abrandamento b congelamento c resfriamento d refrigeração e descongelamento Pergunta 2 01 pts O processo de congelamento envolve diferentes fatores na conversão da água em gelo fatores termodinâmicos que definem as características do sistema sob condições de equilíbrio e fatores cinéticos que descrevem as taxas com as quais o equilíbrio deve ser atingido O congelamento inclui dois processos sucessivos a a diminuição e o crescimento b a nucleação e o abaixamento c a nucleação e a remoção de calor d a remoção e o crescimento e a nucleação e o crescimento Pergunta 3 01 pts Refrigeração e resfriamento são dois termos que significam mais ou menos a mesma coisa O termo é comumente usado para descrever a remoção de calor de um espaço fechado enquanto o termo é usado para descrever a remoção de calor de uma substância ou objeto Em ambos os casos existe uma transferência de calor de um corpo ou espaço para um meio que então transferirá para outra área ou substância a congelamentoresfriamento b resfriamentoresfriamento c refrigeraçãoresfriamento d refrigeraçãoremoção de calor e refrigeraçãocongelamento Pergunta 4 01 pts O é um método mais drástico de conservação em que a temperatura no produto atinge certo valor no qual se inicia o congelamento da água presente Esse método é empregado quando se deseja preservar materiais biológicos por longos períodos A temperaturas subzero as taxas metabólicas dos tecidos e de quaisquer microrganismos são muito baixas Uma vez que a taxa de reações químicas também é substancialmente reduzida os produtos podem ser armazenados por períodos longos sem alterações significativas a cozimento b resfriamento c congelamento d abaixamento de temperatura e tratamento térmico