Propriedades de um Sistema de Engenharia Universidade Federal do Pampa Engenharia de Alimentos Introdução a Engenharia de Alimentos Propriedades de um Sistema de Engenharia Profa. Valéria Terra Crexi

Sistema - Um sistema é qualquer região prescrita no espaço ou uma quantidade finita de matéria delimitada por um LIMITE Demarcamos um sistema em função daquilo que desejamos calcular. Tudo que se situa fora do sistema é chamado ENTORNO ou VIZINHANÇA.

Limite: real ou imaginário Fixo ou móvel (pistão) Composição é descrita pelos componentes presentes no interior do sistema

Sistema Aberto ou Fechado Sistema fechado não há fluxo de massa através das fronteiras que definem o sistema (pode trocar calor e trabalho) Sistema Aberto (volume de controle) ocorre fluxo de massa através do limite do sistema (superfície de controle) que definem o sistema

- Sistema Fechado ( demarcado pela fronteira ) Assim, dependendo da interação entre o sistema definido para estudo, e a vizinhança, chamaremos a essa região de: - Sistema Fechado ( demarcado pela fronteira ) - Volume de Controle ( demarcado pela superfície de controle) Sistema Fechado Volume de Controle

Sistema isolado Sistema Adiabático Sistema Isotérmico não existe qualquer interação entre o sistema e a sua vizinhança ( ou seja, através das fronteiras não ocorre fluxo de calor, massa, trabalho etc. ) Sistema Adiabático no sistema não há troca de calor com a vizinhança. Sistema pode ser aberto ou fechado Sistema Isotérmico processo ocorre a temperatura constante, muitas vezes com troca de calor com o entorno (vizinhança)

Estado de um Sistema Estado de um sistema refere-se a condição de equilíbrio de um sistema equilíbrio – possibilita medir ou calcular as propriedades do sistema todas as propriedades possuem valor fixo mudança de estado= alteração no valor de umas das propriedades - Equilíbrio térmico = temperatura interna uniforme - Equilíbrio mecânico= pressão em objeto uniforme - Equilíbrio de fases = duas fases em que as massas permaneçam constantes - Equilíbrio químico = composição química de um material permanece constante ao longo do tempo

Processo - Sistema passa por uma mudança de estado Caminho do processo: diversos estados (inicial, intermediário e final) Descrição do estado de um sistema = PROPRIEDADES

1. Densidade Propriedades de um sistema Massa por unidade de volume ρ: densidade da amostra (kg/m3) m: massa da amostra (kg) V: volume da amostra (m3) Indicação de como a matéria está composta em um corpo Materiais com arranjos moleculares mais compactos têm densidades mais elevadas

Propriedades de um sistema Densidade de partículas e densidade aparente Valores dependem de como os espaços entre os poros presentes em um alimento forem considerados

Densidade de partículas Razão entre a massa real de uma partícula e o seu volume real Representa a presença de poros internos (inclui volume interno) das partículas dos alimentos Métodos de complementação de líquidos (tolueno, óleo de soja, água), excluindo os espaços entre as partículas.   .

Densidade aparente Razão entre a massa de partículas ocupada por unidade de volume Essa medida leva em conta os espaços vazios entre as partículas

Porosidade Descrição dos espaços vazios volume não ocupado pelo material sólido

2. Concentração Medida da quantidade de substância contida em uma unidade proteínas = 20% (m/m) um alimento contendo 20% de proteínas irá conter 20g de proteínas em cada 100g de alimento

3. Teor de Umidade Quantidade de água presente em uma amostra úmida Bases para expressar o teor de umidade - Base úmida - Base seca

Base úmida quantidade de água por unidade de massa de amostra úmida

Base seca quantidade de água por unidade de massa de sólido secos (totalmente secos) presentes na amostra

= A relação entre base úmida e base seca pode ser desenvolvida Dividindo o numerador e o denominador da equação pela massa de sólido seco

Equação utilidade para calcular a umidade em base úmida, quando umidade em base seca é conhecida Equação utilidade para calcular a umidade em base seca, quando umidade em base úmida é conhecida O conteúdo de em base seca pode ser ter valores superiores a 100%, uma vez que a quantidade de água presente em uma amostra pode ser maior que a quantidade de sólido seco

3. Temperatura

4. Pressão P = kg/ms2

- Pressão atmosférica é definida como a pressão produzida por uma coluna de mercúrio de 760 mm de altura 1atm = 14,696lb/in2 = 1,01325 bar = 101,325KPa Define-se pressão atmosférica normal como sendo a pressão do ar atmosférico ao nível do mar, num local onde g = 9,8 m/s2 e a temperatura é 0°C. Nesse caso, a coluna de mercúrio mede 76 cm de altura.

ρ: densidade do fluido (kg/m3) g: aceleração da gravidade (m/s2) z: altura do fluido (m)

5. Entalpia Grandeza que descreve a energia total de um sistema. Medida a temperatura constante