categoria K: Abastecimento de água e aquecimento

Fluidos de transferência de calor e suas propriedades

Os transportadores de calor utilizados em sistemas de aquecimento - água, vapor e ar são diferentes em suas propriedades e são caracterizados por calor específico, gravidade específica e propriedades sanitárias e higiênicas.

O peso de 1 cm3 de uma substância em gramas é chamado de gravidade específica. Quanto maior a capacidade de calor específico e a gravidade específica do refrigerante, mais calor deve ser gasto no aquecimento do refrigerante e mais calor ele fornece à sala durante o resfriamento.

O calor específico da água é 1 kcal/kg-deg. Assim, cada quilo de água aquecida, por exemplo, em uma caldeira a 95 ° C e resfriada em um aquecedor a 70 ° C, ou seja, a 25 ° C, fornecerá 25 kcal de calor à sala aquecida. Como o peso volumétrico da água a uma temperatura média no sistema de 80 ° C é de 972 kg / m3, 1 m3 de água em sistemas de aquecimento central pode liberar 24.300 kcal / m3 de calor (25X972).

Quando o vapor é usado como transportador de calor, é usado seu calor latente de vaporização, que a uma pressão de vapor de 0,2 kgf/cm2 é de cerca de 540 kcal por 1 kg de vapor.

O calor latente de vaporização é o calor necessário para transformar 1 kg de água em vapor. Quando resfriado em aparelhos de aquecimento, o vapor condensa e dá ao ambiente o calor gasto na evaporação da água.

O volume específico de vapor de baixa pressão pode ser considerado igual a 1,73 m3/kg, de modo que cada metro cúbico de vapor no sistema de aquecimento emite 312 kcal/m3 de calor (540:1,73).

Segundo propriedade importante o vapor, que tem excesso de pressão, é seu desejo de expandir e reduzir sua pressão à pressão atmosférica. Devido a essa propriedade, o vapor é usado na tecnologia de aquecimento.

Do lado sanitário e higiênico, o vapor é um transportador de calor menos desejável do que a água, pois a poeira, que se deposita na superfície dos aparelhos de aquecimento com temperatura de cerca de 100 ° C, queima, decompõe e polui o ar com produtos de sublimação a seco. Se a água passar pelos dispositivos de aquecimento, a poeira quase não queima e o ar não é poluído.

Nos sistemas de aquecimento de ar, o ar, que serve como transportador de calor, é introduzido nas instalações a uma temperatura de 45-70 °C.

Tomando a capacidade calorífica volumétrica de 1 m3 de ar igual a 0,31 kcal! M graus e a temperatura da sala para a qual o refrigerante deve ser resfriado igual a 18 ° C, obtemos esse 1 m3 de ar com uma temperatura de 45 °C libera 8,3 kcal/m3 de calor. Isso mostra que o ar como refrigerante tem a menor capacidade de calor específico.

A vantagem do ar como transportador de calor reside em sua alta mobilidade. Ao ser aquecido, adquire um peso específico menor e, expandindo-se, move-se facilmente pelos canais. Tendo dado um pouco de seu calor para a sala e esfriado, torna-se mais pesado e desce pelos canais de retorno.

Se o meio de aquecimento for água ou ar, a temperatura pode ser ajustada de acordo com a temperatura externa. O vapor permite regular a transferência de calor de dispositivos apenas em sistemas de vácuo complexos a pressões abaixo da atmosférica.

Em sistemas de baixa pressão, a temperatura do vapor quase não muda e está sempre acima de 100 °C.

Em conexão com as deficiências indicadas, o vapor pode ser usado como transportador de calor apenas para aquecimento de edifícios industriais e municipais.

Comparando os transportadores de calor, pode-se notar que o melhor deles em termos de propriedades térmicas, sanitárias e higiênicas e outras é a água.

Fluidos de transferência de calor e suas propriedades

PRESSÃO MECÂNICA SOB A ÁGUA << ---
--->> VISIBILIDADE NA ÁGUA

A água tem propriedades termofísicas especiais, que diferem significativamente das propriedades termofísicas do ar. Assim, por exemplo, a condutividade térmica da água é 25 vezes maior e a capacidade de calor é 4 vezes maior. O calor específico da água C = 1 kcal/kg deg a uma temperatura de + 15 *C. A capacidade de calor da água diminui lenta e ligeiramente de 1,0074 para 0,9980 com um aumento da temperatura de 0 a +40 ° C, e para todas as outras substâncias, a capacidade de calor aumenta com o aumento da temperatura. Também diminui ligeiramente com o aumento da pressão (com o aumento da profundidade). A água pode absorver uma grande quantidade de calor, aquecendo relativamente pouco ao mesmo tempo. Cerca de 30% da energia do Sol é refletida pela atmosfera e vai para o espaço, cerca de 45% é absorvida pela atmosfera e apenas cerca de 25% da energia solar atinge a superfície do oceano. Parte dela (810%) é refletida e o restante é absorvido. De toda a energia térmica solar absorvida, até 94% é absorvida pela camada superficial de água com 1 cm de espessura. As camadas inferiores de água são aquecidas devido ao Convecção natural(associada à falta de homogeneidade do meio em temperatura e densidade) e convecção forçada (mistura por correntes, ondas de vento e marés). Como resultado da absorção e convecção, 60% da energia solar permanece na camada superior de água, e mais de 80% na camada de 10 metros. A uma profundidade de 100 m, na ausência de mistura intensiva, geralmente não penetra mais do que 0,5-1% da energia solar.

A temperatura da água nas camadas superiores dos reservatórios depende das condições climáticas e pode variar de -2 a +30 °C. Apenas 8% das águas superficiais do oceano são mais quentes que +10 °C e mais da metade das águas são mais frias que 2,3 °C. água do mar com uma salinidade de 35%o congela a uma temperatura de -1,9 °C. As mudanças diárias na temperatura da água dependem da natureza da nebulosidade e geralmente estão na faixa de 0,5-2,0 °C. Basicamente, essas mudanças dizem respeito apenas a uma fina camada superficial de água e, já em profundidades de 10 a 20 m, as flutuações diárias de temperatura são praticamente zero. A temperatura máxima é observada por volta das 15 horas, a mínima é entre 4 e 7. As flutuações anuais de temperatura no oceano não são tão grandes quanto em terra. Se em terra atingem 150 ° C, no oceano raramente ultrapassam os 38 ° C. A maior diferença anual de temperatura se expressa nas latitudes médias, onde entre agosto e fevereiro pode ultrapassar os 10°C. No grandes profundidades nas latitudes média e norte, a temperatura é mantida constantemente na faixa de +2 a +4 °С, dependendo da salinidade da água.

O efeito de resfriamento da água é um dos fatores mais importantes que limitam a permanência de uma pessoa no ambiente aquático. Reduz significativamente a produtividade do trabalho de mergulho e também é a principal causa de morte de pessoas que se encontram na água devido a um naufrágio. O equilíbrio térmico do corpo de uma pessoa nua na água pode ser mantido por nível estável apenas sob a condição de que as temperaturas da água e do corpo sejam iguais, o que é impossível nas latitudes médias. Grandes perdas de calor na água são explicadas por sua alta condutividade térmica e capacidade de calor. Quando uma pessoa nua ou mal vestida é imersa em água fria, uma certa sequência de sintomas aparece. Inicialmente, a água fria causa uma diminuição na temperatura da pele, o que leva à vasoconstrição da superfície do corpo. Isso, por sua vez, acelera a diminuição da temperatura da pele, pois o influxo de calor dos tecidos subjacentes é interrompido. A vasoconstrição induzida pelo frio fornece uma resistência térmica pronunciada, ou isolamento térmico, nos tecidos superficiais do corpo. Essa resistência depende da velocidade do fluxo sanguíneo na pele. O curso sucessivo dessas reações termina quando a temperatura da pele se torna igual à temperatura agua. O calor dos tecidos mais profundos aquecidos continua a fluir por condução direta para a superfície. Quando uma pessoa está debaixo d'água sem roupas impermeáveis, o principal método de transferência de calor é a condução de calor, e a mobilidade da água e o movimento do próprio mergulhador contribuem para uma perda significativa de calor. Uma pessoa aquece cada vez mais camadas de água com seu corpo, o que leva a uma perda de calor mais rápida do que no ar. Com um excesso significativo de perda de calor sobre a produção de calor em uma pessoa em água fria, a temperatura corporal diminui rapidamente e os sintomas de hipotermia se desenvolvem, passando de funcionais a patológicos.

Ao usar roupas de mergulhador à prova d'água e com proteção térmica, a perda de calor corporal ocorre principalmente não por condução, como em contato direto com ela, mas principalmente por radiação de calor para a superfície interna de resfriamento do traje espacial (radiação térmica negativa), que é 4 vezes maior do que a transferência de calor por condução.

Do ponto de vista da redução da perda de calor entre os mergulhadores, deve-se dar preferência aos equipamentos ventilados. A almofada de ar da roupa, sendo um bom isolante térmico, reduz a transferência de calor e, na mesma temperatura da água, mantém a temperatura do corpo em um nível mais alto do que uma roupa de mergulho ou roupa de mergulho, na qual há apenas uma pequena abertura de ar. Em uma roupa de mergulho (roupa de mergulho), a região da cabeça e do pescoço é resfriada e, ao respirar no aparelho, a perda de calor do trato respiratório aumenta. As partes distais das pernas são especialmente sensíveis ao frio em mergulhadores. Na posição vertical normal de um mergulhador debaixo d'água, o congelamento começa nos dedos dos pés, o que se deve em grande parte à compressão da água extremidades inferiores. Posteriormente, os mergulhadores geralmente se queixam de mãos, costas e região lombar congeladas. O rosto, peito, abdômen e palmas das mãos são menos sensíveis ao frio.

Temperatura- uma medida do estado térmico ou grau de aquecimento do corpo. O estado térmico do corpo é caracterizado pela velocidade de movimento de suas moléculas ou pela energia cinética interna média do corpo. Quanto maior a temperatura do corpo, mais rápido as moléculas se movem. A temperatura de um corpo aumenta ou diminui dependendo se o corpo recebe ou emite calor. Corpos com a mesma temperatura estão em equilíbrio térmico, ou seja, não há troca de calor entre eles.

A unidade de temperatura é graus. Duas escalas são usadas para medir a temperatura: centígrada e termodinâmica ou absoluta (Kelvin). A escala centígrada tem dois pontos constantes: o derretimento do gelo, que é considerado 0 ° C, e o ponto de ebulição da água à pressão atmosférica normal (760 mm Hg), considerado 100 ° C. O intervalo entre esses pontos é dividido em 100 partes, cada uma das quais é igual a 1 °C. Temperaturas acima de 0 °C são indicadas com um sinal de mais (geralmente não indicado no texto), abaixo de 0 °C - com um sinal de menos.

Na escala SI Kelvin aceita, o ponto de referência é a temperatura do zero absoluto. O zero absoluto é caracterizado pela cessação completa do movimento das moléculas e corresponde a uma temperatura abaixo de 0 ° C por 273,16 ° C (arredondado para 273). A unidade de temperatura termodinâmica é o kelvin (K).

A temperatura na escala centígrada é denotada por t e na escala absoluta por T. Essas temperaturas estão interligadas pela relação T \u003d t + 273.

Aquecer(quantidade de calor) - uma característica do processo de transferência de calor, determinada pela quantidade de energia que o corpo recebe (cede) no processo de transferência de calor. No SI, o calor é medido em joules (J). Até agora, é usada uma unidade fora do sistema - uma caloria, que corresponde a 4,187 J. Na prática, com algumas suposições, a quantidade de calor necessária para aquecer 1 g de água em 1 ° C à pressão atmosférica é tomada como uma caloria .

A transformação de calor em trabalho e trabalho em calor ocorre na mesma proporção estritamente constante, correspondendo ao equivalente térmico, trabalho A ou equivalente mecânico do calor E \u003d 1 / A. Os valores desses equivalentes (arredondados): A \u003d 1/427 kcal / (kgf m); E= 427 kgf m/kcal.

Calor específico- a quantidade de calor que precisa ser relatada a 1 kg ou 1 m3 de uma substância para aumentar sua temperatura em 1 ° C. Para gases e vapores, é feita uma distinção entre o calor específico a pressão constante cv e o calor específico a volume constante su. Dependendo do que é tomado como unidade de uma substância, distingue-se a capacidade calorífica: massa, kcal / (kg ° C); molar, kcal/(kmol °C); volumétrica, kcal/(m3 °C). A capacidade calorífica específica da água, com precisão suficiente para cálculos práticos, é considerada igual a 1 kcal/(kg °C).

A capacidade de calor específico do vapor de água superaquecido depende da temperatura e pressão em que ocorre o aquecimento, e a mistura de gases não condensáveis, além disso, depende de sua composição. A 100 °C, o calor específico volumétrico é, kcal/(m3 °C): vapor de água 0,36; ar 0,31; dióxido de carbono (dióxido de carbono) 0,41.

A quantidade de calor Q que deve ser transmitida ao corpo (por exemplo, água aquecida em uma caldeira) para aumentar sua temperatura de t 1 para t 2 é igual ao produto da massa corporal m, seu calor específico c, a diferença entre a temperatura corporal t 2 final e t 1 inicial:

Q= mc(t 2 - t 1).

Entalpia- parâmetro do estado do fluido de trabalho (água, gás ou: vapor), caracterizando a soma de sua energia interna e energia potencial de pressão (o produto da pressão pelo volume). A mudança na entalpia é determinada pelo estado inicial e final do fluido de trabalho.

temperatura de ebulição- a temperatura na qual uma substância passa do estado líquido para o estado vaporoso (gasoso), não apenas da superfície (como durante a evaporação), mas em todo o volume.

Calor específico latente de vaporização- o calor necessário para converter 1 kg de líquido, pré-aquecido à ebulição, em vapor saturado seco.

Calor latente de condensaçãoé o calor liberado durante a condensação do vapor. É igual em valor ao calor latente de vaporização.

Comprimento e distância Massa Medidas de volume de produtos a granel e alimentos Área Volume e unidades de medida em receitas Temperatura Pressão, tensão mecânica, módulo de Young Energia e trabalho Potência Força Tempo Velocidade linear Ângulo plano Eficiência térmica e eficiência de combustível Números Unidades de medida da quantidade de informação Taxas de troca Dimensões Roupas Femininas e calçados Dimensões de roupas e calçados masculinos Velocidade angular e frequência de rotação Aceleração Aceleração angular Densidade Volume específico Momento de inércia Momento de força Torque Calor específico de combustão (em massa) Densidade de energia e calor específico combustão de combustível (por volume) Diferença de temperatura Coeficiente de expansão térmica Resistência térmica Condutividade térmica Capacidade específica de calor Exposição à energia, potência radiação térmica Densidade fluxo de calor Coeficiente de transferência de calor Fluxo de volume Fluxo de massa Fluxo molar Densidade de fluxo de massa Concentração molar Concentração de massa em solução Viscosidade dinâmica (absoluta) Viscosidade cinemática Tensão superficial Permeabilidade ao vapor Permeabilidade ao vapor, taxa de transferência de vapor Nível sonoro Sensibilidade do microfone Nível de pressão sonora (SPL) Brilho Intensidade luminosa Iluminância Frequência e comprimento de onda Potência de dioptria e distância focal Potência de dioptria e ampliação da lente (×) Carga elétrica Densidade de carga linear Densidade de carga de superfície Densidade de carga aparente Corrente elétrica Densidade de corrente linear Densidade de corrente de superfície Força de campo elétrico Tensão e potencial eletrostático Resistência elétrica Resistividade resistência elétrica condutividade elétrica condutividade elétrica capacitância elétrica indutância medidor de fio americano Níveis em dBm (dBm ou dBmW), dBV (dBV), watts e outras unidades Força magnetomotriz Intensidade do campo magnético Fluxo magnético Indução magnética Taxa de dose absorvida de radiação ionizante Radioatividade. Decaimento radioativo Radiação. Dose de exposição Radiação. Dose absorvida Prefixos decimais Comunicação de dados Tipografia e imagem Unidades de volume de madeira Cálculo da massa molar sistema periódico elementos químicos D. I. Mendeleev

1 quilocaloria (IT) por kg por °C [kcal(M)/(kg °C)] = 1,00066921606327 quilocaloria (th) por kg por Kelvin [kcal(T)/(kg K)]

Valor inicial

Valor convertido

joule por quilograma por kelvin joule por quilograma por °C joule por grama por °C quilojoule por quilograma por kelvin quilojoule por quilograma por °C caloria (IT) por grama por °C caloria (IT) por grama por °F caloria ( thr. ) por grama por °C quilocaloria (th.) por kg por °C cal. (th.) por kg por °C quilocaloria (th.) por kg por kelvin quilocaloria (th.) por kg por kelvin quilograma por kelvin libra- força pé por libra por °Rankine BTU (th) por libra por °F BTU (th) por libra por °F BTU (th) por libra por °Rankine BTU (th) por libra por °Rankine BTU (IT) por libra por ° C centígrados quente unidades por libra por °C

Mais sobre capacidade de calor específico

Informação geral

As moléculas se movem sob a influência do calor - esse movimento é chamado difusão molecular. Quanto mais alta a temperatura de uma substância, mais rápido as moléculas se movem e mais intensa a difusão ocorre. O movimento das moléculas é afetado não apenas pela temperatura, mas também pela pressão, a viscosidade de uma substância e sua concentração, resistência à difusão, a distância que as moléculas percorrem durante seus movimentos e sua massa. Por exemplo, se compararmos como ocorre o processo de difusão na água e no mel, quando todas as outras variáveis, exceto a viscosidade, são iguais, então é óbvio que as moléculas na água se movem e se difundem mais rapidamente do que no mel, pois o mel tem uma viscosidade maior.

As moléculas precisam de energia para se mover e, quanto mais rápido se movem, mais energia precisam. O calor é um dos tipos de energia utilizados neste caso. Ou seja, se uma certa temperatura for mantida em uma substância, as moléculas se moverão e, se a temperatura aumentar, o movimento será acelerado. A energia na forma de calor é obtida pela queima de combustíveis como gás natural, carvão ou madeira. Se várias substâncias são aquecidas usando a mesma quantidade de energia, é provável que algumas substâncias aqueçam mais rapidamente do que outras devido à difusão mais intensa. A capacidade de calor e a capacidade de calor específico descrevem apenas essas propriedades das substâncias.

Calor específico determina quanta energia (ou seja, calor) é necessária para alterar a temperatura de um corpo ou substância de uma determinada massa em uma determinada quantidade. Esta propriedade é diferente de capacidade de calor, que determina a quantidade de energia necessária para alterar a temperatura de um corpo inteiro ou substância para uma determinada temperatura. Os cálculos de capacidade de calor, ao contrário da capacidade de calor específica, não levam em conta a massa. A capacidade térmica e a capacidade térmica específica são calculadas apenas para substâncias e corpos em um estado estável de agregação, por exemplo, para sólidos. Este artigo discute esses dois conceitos, pois eles estão inter-relacionados.

Capacidade de calor e capacidade de calor específico de materiais e substâncias

Metais

Os metais têm uma estrutura molecular muito forte, pois a distância entre as moléculas dos metais e outras sólidos muito menos do que em líquidos e gases. Devido a isso, as moléculas só podem se mover em distâncias muito pequenas e, portanto, para fazê-las se mover em uma velocidade maior, é necessária muito menos energia do que para as moléculas de líquidos e gases. Devido a esta propriedade, sua capacidade de calor específico é baixa. Isso significa que é muito fácil aumentar a temperatura do metal.

Água

Por outro lado, a água tem um calor específico muito alto, mesmo em comparação com outros líquidos, por isso é preciso muito mais energia para aquecer uma unidade de massa de água em um grau, em comparação com substâncias cujo calor específico é menor. A água tem uma alta capacidade de calor devido às fortes ligações entre os átomos de hidrogênio na molécula de água.

A água é um dos principais componentes de todos os organismos vivos e plantas da Terra, portanto, sua capacidade de calor específico desempenha um papel importante para a vida em nosso planeta. Devido ao alto calor específico da água, a temperatura do fluido nas plantas e a temperatura do fluido da cavidade no corpo dos animais mudam pouco mesmo em dias muito frios ou muito quentes.

A água fornece um sistema para manter o regime térmico tanto em animais e plantas quanto na superfície da Terra como um todo. Uma grande parte do nosso planeta é coberta por água, por isso é a água que desempenha um grande papel na regulação do tempo e do clima. Mesmo com uma grande quantidade de calor proveniente do impacto da radiação solar na superfície da Terra, a temperatura da água nos oceanos, mares e outros corpos d'água aumenta gradualmente, e a temperatura ambiente também muda lentamente. Por outro lado, o efeito na temperatura da intensidade do calor da radiação solar é grande em planetas onde não há grandes superfícies cobertas por água, como a Terra, ou em regiões da Terra onde a água é escassa. Isso é especialmente perceptível quando se observa a diferença entre as temperaturas diurnas e noturnas. Assim, por exemplo, perto do oceano, a diferença entre as temperaturas do dia e da noite é pequena, mas no deserto é enorme.

A alta capacidade de calor da água também significa que a água não apenas aquece lentamente, mas também esfria lentamente. Devido a essa propriedade, a água é frequentemente usada como refrigerante, ou seja, como refrigerante. Além disso, o uso da água é benéfico devido ao seu baixo preço. Em países com climas frios água quente circula em tubulações para aquecimento. Misturado com etileno glicol, é usado em radiadores de carros para resfriar o motor. Esses líquidos são chamados de anticongelante. A capacidade de calor do etileno glicol é menor que a capacidade de calor da água, então a capacidade de calor dessa mistura também é menor, o que significa que a eficiência de um sistema de refrigeração com anticongelante também é menor do que sistemas com água. Mas isso tem que ser tolerado, pois o etileno glicol não permite que a água congele no inverno e danifique os canais do sistema de refrigeração do carro. Mais etileno glicol é adicionado aos refrigerantes projetados para climas mais frios.

Capacidade de calor na vida cotidiana

Outras coisas sendo iguais, a capacidade de calor dos materiais determina a rapidez com que eles aquecem. Quanto maior a capacidade de calor, mais energia é necessária para aquecer este material. Ou seja, se dois materiais com diferentes capacidades térmicas são aquecidos com a mesma quantidade de calor e nas mesmas condições, uma substância com menor capacidade térmica aquecerá mais rapidamente. Materiais com alta capacidade de calor, ao contrário, aquecem e devolvem o calor para meio Ambiente Mais devagar.

Utensílios de cozinha e utensílios

Na maioria das vezes, escolhemos materiais para pratos e utensílios de cozinha com base em sua capacidade de calor. Isso se aplica principalmente a itens que estão em contato direto com o calor, como panelas, pratos, assadeiras e outros utensílios semelhantes. Por exemplo, para panelas e frigideiras, é melhor usar materiais com baixa capacidade de calor, como metais. Isso ajuda o calor a transferir mais fácil e rapidamente do aquecedor através da panela para a comida e acelera o processo de cozimento.

Por outro lado, como os materiais com alta capacidade térmica retêm o calor por muito tempo, são bons para isolamento, ou seja, quando é necessário manter o calor dos produtos e evitar que ele escape para o ambiente ou , ao contrário, para evitar que o calor da sala aqueça os produtos refrigerados. Na maioria das vezes, esses materiais são usados ​​\u200b\u200bpara pratos e xícaras nos quais são servidos alimentos e bebidas quentes ou, ao contrário, muito frios. Eles ajudam não apenas a manter a temperatura do produto, mas também evitam que as pessoas se queimem. Panelas de cerâmica e poliestireno expandido são bons exemplos do uso desses materiais.

Alimentos isolantes de calor

Dependendo de vários fatores, como o teor de água e gordura nos produtos, sua capacidade de calor e capacidade de calor específico podem ser diferentes. Na culinária, o conhecimento da capacidade calorífica dos alimentos possibilita o uso de alguns alimentos como isolantes. Se você cobrir outros alimentos com produtos isolantes, eles ajudarão esses alimentos a se manterem aquecidos por mais tempo sob eles. Se os pratos sob esses produtos de isolamento térmico tiverem uma alta capacidade de calor, eles liberarão lentamente o calor no ambiente de qualquer maneira. Depois de bem aquecidos, perdem calor e água ainda mais lentamente graças aos produtos isolantes na parte superior. Portanto, eles ficam quentes por mais tempo.

Um exemplo de produto isolante térmico é o queijo, principalmente em pizzas e outros pratos similares. Até derreter, deixa passar o vapor de água, o que permite que os alimentos que estão por baixo esfriem rapidamente, pois a água que contém evapora e, assim, resfria os alimentos que contém. O queijo derretido cobre a superfície do prato e isola a comida por baixo. Muitas vezes, sob o queijo, há alimentos com alto teor de água, como molhos e vegetais. Por isso, possuem alta capacidade calorífica e se mantêm aquecidos por muito tempo, principalmente por estarem sob o queijo derretido, que não libera vapor de água para o exterior. É por isso que a pizza fora do forno fica tão quente que você pode facilmente se queimar com molho ou legumes, mesmo quando a massa nas bordas já esfriou. A superfície da pizza sob o queijo não esfria por muito tempo, o que possibilita a entrega da pizza em sua casa em bolsa térmica bem isolada.

Algumas receitas usam molhos da mesma forma que o queijo para isolar a comida por baixo. Quanto maior o teor de gordura no molho, melhor ele isola os produtos - molhos à base de manteiga ou creme são especialmente bons neste caso. Isso se deve novamente ao fato de que a gordura impede a evaporação da água e, portanto, a remoção do calor necessário para a evaporação.

Na culinária, materiais que não são adequados para alimentos também são usados ​​​​para isolamento térmico. Os cozinheiros da América Central, Filipinas, Índia, Tailândia, Vietnã e muitos outros países costumam usar folhas de bananeira para esse fim. Não só podem ser colhidos no jardim, mas também comprados na loja ou no mercado - são até importados para esse fim em países onde não se cultiva banana. Às vezes, a folha de alumínio é usada para fins de isolamento. Não só evita que a água evapore, mas também ajuda a manter o calor no interior, impedindo a transferência de calor na forma de radiação. Se você embrulhar as asas e outras partes salientes do pássaro em papel alumínio ao assar, o papel alumínio evitará que superaqueçam e queimem.

Cozinhar comida

Alimentos com alto teor de gordura, como queijo, têm baixa capacidade de calor. Eles aquecem mais com menos energia do que produtos de alta capacidade térmica e atingem temperaturas altas o suficiente para ocorrer a reação de Maillard. A reação de Maillard é reação química, que ocorre entre açúcares e aminoácidos e altera o sabor e a aparência dos alimentos. Essa reação é importante em alguns métodos de cozimento, como assar pão e confeitaria de farinha, produtos de panificação no forno, bem como para fritar. Para aumentar a temperatura do alimento até a temperatura em que essa reação ocorre, alimentos com alto teor de gordura são usados ​​na culinária.

Açúcar na culinária

O calor específico do açúcar é ainda menor do que o da gordura. Como o açúcar aquece rapidamente a temperaturas superiores ao ponto de ebulição da água, trabalhar com ele na cozinha exige precauções de segurança, principalmente na hora de fazer caramelos ou doces. Deve-se ter muito cuidado ao derreter o açúcar para evitar que ele derrame na pele nua, pois a temperatura do açúcar chega a 175° C (350° F) e a queimadura do açúcar derretido será muito forte. Em alguns casos é necessário verificar a consistência do açúcar, mas isso nunca deve ser feito com as mãos desprotegidas se o açúcar estiver aquecido. Freqüentemente, as pessoas esquecem a rapidez e a quantidade de açúcar que podem aquecer, e é por isso que se queimam. Dependendo da finalidade do açúcar derretido, sua consistência e temperatura podem ser verificadas com água fria, conforme descrito a seguir.

As propriedades do açúcar e do xarope de açúcar mudam dependendo da temperatura em que é cozido. Quente Melaço de cana pode ser fino, como o mel mais fino, grosso ou algo entre fino e grosso. As receitas de doces, caramelos e molhos doces geralmente especificam não apenas a temperatura em que o açúcar ou a calda deve ser aquecido, mas também o estágio de dureza do açúcar, como o estágio de "bola mole" ou o estágio de "bola dura". O nome de cada etapa corresponde à consistência do açúcar. Para determinar a consistência, o confeiteiro deixa cair algumas gotas de calda em água gelada esfriando-os. Depois disso, a consistência é verificada pelo toque. Então, por exemplo, se a calda resfriada engrossar, mas não endurecer, mas ficar mole e você conseguir fazer uma bola com ela, considera-se que a calda está na fase de “bola mole”. Se a forma da calda congelada for muito difícil, mas ainda pode ser alterada manualmente, então ela está na fase de “bola dura”. Os confeiteiros costumam usar um termômetro de alimentos e também verificam manualmente a consistência do açúcar.

segurança alimentar

Conhecendo a capacidade térmica dos alimentos, você pode determinar quanto tempo eles precisam ser resfriados ou aquecidos para atingir uma temperatura na qual não estraguem e na qual as bactérias nocivas ao corpo morram. Por exemplo, para atingir uma determinada temperatura, os alimentos com maior capacidade calorífica levam mais tempo para esfriar ou aquecer do que os alimentos com baixa capacidade calorífica. Ou seja, a duração do cozimento de um prato depende de quais produtos são incluídos nele e também da rapidez com que a água evapora dele. A evaporação é importante porque requer muita energia. Freqüentemente, um termômetro de alimentos é usado para verificar a temperatura de um prato ou dos alimentos nele contidos. É especialmente conveniente usá-lo durante a preparação de peixes, carnes e aves.

microondas

A eficiência com que os alimentos são aquecidos em um forno de micro-ondas depende, entre outros fatores, do calor específico dos alimentos. A radiação de micro-ondas gerada pelo magnetron do forno de micro-ondas faz com que as moléculas de água, gordura e algumas outras substâncias se movam mais rapidamente, fazendo com que os alimentos aqueçam. As moléculas de gordura são fáceis de mover devido à sua baixa capacidade de calor e, portanto, os alimentos gordurosos são aquecidos a mais temperaturas altas do que alimentos com muita água. A temperatura atingida pode ser tão alta que é suficiente para a reação de Maillard. Produtos com alto teor de água não atingem tais temperaturas devido à alta capacidade de calor da água e, portanto, a reação de Maillard não ocorre neles.

As altas temperaturas atingidas pela gordura do microondas podem fazer com que alguns alimentos, como o bacon, fiquem dourados, mas essas temperaturas podem ser perigosas ao usar fornos de microondas, principalmente se você não seguir as instruções de uso do forno conforme descrito no manual de instruções. Por exemplo, ao reaquecer ou cozinhar no forno alimentos gordurosos, não se deve utilizar utensílios de plástico, pois nem mesmo os de micro-ondas foram concebidos para as temperaturas que a gordura atinge. Além disso, não se esqueça que os alimentos gordurosos são muito quentes e coma-os com cuidado para não se queimar.

Capacidade de calor específico de materiais usados ​​na vida cotidiana

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