Esferas de pães de milho (
e
) de 5 cm de diâmetro são assadas e saem do forno a
. Ficam reservadas à temperatura ambiente (
) até serem resfriadas à
, quando são embaladas. Se o coeficiente médio de transferència de calor ( h ) é de
, determine:
b) Quanto calor é transferido para o ambiente durante o resfriamento de 10 mil pães de milho?
b) Quanto calor é transferido para o ambiente durante o resfriamento de 10 mil pães de milho?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre transferência de calor! A gente tem que calcular quanto de calor é transferido para o ambiente quando 10 mil pães de milho esfriam de 200°C para 30°C. Para isso, vamos usar conceitos de termologia, como capacidade calorífica e transferência de calor por convecção. Vamos precisar das fórmulas da capacidade calorífica e da transferência de calor.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a massa de um pão de milho. Sabemos que a densidade (ρ) é 0,22 g/cm³ e o diâmetro da esfera é 5 cm. A massa (m) pode ser calculada usando a fórmula da massa da esfera:
onde
e
é o raio.
Passo 3
Vamos calcular o volume de um pão:
O raio cm.
O raio
Convertendo para metros:
m.
Volume:
Passo 4
Agora, vamos calcular a massa de um pão:
Convertendo a densidade para kg/m³:
.
Convertendo a densidade para kg/m³:
Massa:
Passo 5
Vamos calcular a quantidade de calor necessária para resfriar um pão de 200°C para 30°C usando a fórmula:
onde:
Passo 6
Calculando o calor para um pão:
Passo 7
Agora, vamos calcular para 10 mil pães:
Passo 8
Convertendo para megajoules (MJ):
Resposta
O calor transferido para o ambiente durante o resfriamento de 10 mil pães de milho é aproximadamente 27,7 MJ.