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é só dúvidas, refrigerante e panela de pressão !!!

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Mensagem por alissonsep Ter 04 Jan 2011, 22:14

pessoal li no meu livro, no capítulo de termodinâmica, o processo de cozimento na panela de pressão onde diz o seguinte:

"... as chamadas panelas de pressão são quase q totalmente fechadas, a não ser por uma pequena abertura, sobre a qual encaixamosum pequeno corpo(PITO), q faz com q a pressão interna seja um pouco
maior q a pressão atmosférica. Assim, quando colocamos a panela sobre a chama, inicialmente ocorre a evaporação da água, fazendo com q, aos poucos, vá aumenemtando a pressão do vapor.
Quando a pressão desse vapor fica igual á pressão interna, começa a ebulição a uma temperatura maior q 100°C, pois a pressão interna é maior q 1 atm. Dentro de uma panela desse tipo,a pressão
pode chegar a 2 atm... "


pessoal minha dúvida é o seguinte: quando se fala que a pressão do vapor fik igual a pressão interna e inicia-se a ebulição, q pressão interna é essa?? é a pressão q o vapor saturado exerce sobre o líquido?
ou tem alguma coisa a ver com a pressão atmosférica ?? e enquanto ao pito foi dito q ele faz com q a pressão interna seja um pouco maior q a pressão atmosférica, como ele faz isso ?? de q forma ??

e outra dúvida é:

"... a pressão de saturação aumenta quando a temperatura aumenta e, portanto diminui quando a temperatura diminui. Lembrando-nos disso, podemos entender por que garrafas de refrigerante gelado ficam molhadas por fora.
Normalmente a umidade ralativa do ar UR é menor q 100%, isto é, o arnão está saturado de vapor d'água. No entanto, a presença do refrigerante gelado diminui a temperatura do ar em volta da garrafa, ocasionando uma
diminuição da pressão de saturação. Assim o ar q na temperatura anterior não estava saturado, na nova temperatura fica supersaturado ( umidade relativa maior q 100% ). Isso provoca uma condensação do vapor na forma de pequenas gotas de água líquida..."

minha pergunta é: como o ar ficou supersaturado ?? alguém poderia detalhar mais esse processo, não entendi quase nda do msm ??


por favor me ajudem nessas dúvidas !!

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Mensagem por Euclides Qua 05 Jan 2011, 12:52

A Panela de Pressão

Vamos, primeiro, rever alguns conceitos.

Ponto de ebulição


qualquer que seja a temperatura, as moléculas dos líquidos estão animadas por energia cinética. Chocam-se entre si, chocam-se contra as paredes do recipiente que as contém e algumas moléculas dirigem-se para a superfície livre do líquido e escapam dele. Isso é a evaporação.

Ao escapar do líquido as moléculas vão chocar-se com as moléculas do ar e algumas delas acabam retornando para o líquido. A evaporação é um processo dinâmico. A pressão exercida pelas moléculas que escapam é chamada pressão de vapor, grandeza que depende da temperatura e é uma caracteristica física de cada substância.

Na dinâmica da evaporação, quanto mais rápida ela acontece (em função da temperatura), maior a pressão de vapor. Ocorre que quando a pressão de vapor se iguala à pressão do ar acima do líquido, o processo entra em equilíbrio, isto é, a quantidade de moléculas que escapam é igual à quantidade de moléculas que retornam ao líquido. A partir desse ponto tem início a ebulição. Observe que, quanto mais alta a pressão acima do líquido, maior deverá ser a pressão de vapor para haver ebulição e, portanto, o ponto de ebulição se dará a uma temperatura mais alta.

Após entrar em ebulição a temperatura do líquido entra num patamar e se mantém constante. À pressão ambiente de 1 atmosfera essa temperatura é de 100oC para a água. E essa será a maior temperatura que se pode obter com água em uma panela aberta.

Todos esses princípios foram aplicados na invenção da panela de pressão. Seu inventor foi o físico francês Denis Papin que em 1679 apresentou um projeto que denominou "digestor".


O projeto da panela de pressão

se uma panela for tampada, o ar acima do líquido vai aquecer-se também, elevando a pressão acima desse líquido. Com isso, para iniciar a ebulição, a pressão de vapor terá de ser maior do que o valor para a panela aberta. A nova pressão de vapor para o início da ebulição acontecerá a uma temperatura mais alta.

Esse é o princípio básico. Acontece, porém, que numa panela hermeticamente fechada a pressão continuará sempre subindo e ocorrerá fatalmente uma explosão. Por essa razão as panelas de pressão possuem duas válvulas: uma, cuja função é limitar a pressão máxima e outra, de segurança, que abrirá se a pressão alcançar um valor crítico.

A válvula limitadora consiste numa peça mais pesada que se apoia sobre um tubinho que vaza a tampa no centro. Quando a pressão interna alcançar um determinado valor sua força erguerá o peso e deixará escapar ar e vapor, reduzindo a pressão interna. O peso, então, volta a fechar o orifício. Isso acontece em intervalos de tempo muito reduzidos fazendo com que o peso fique "dançando" e produz o ruído típico das panelas de pressão.
A válvula de segurança pode ser vista geralmente perto da borda da tampa.

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Mensagem por Euclides Qua 05 Jan 2011, 14:43

Saturação do ar

A umidade relativa do ar é a quantidade de vapor de água que o ar pode manter em suspensão para uma determinada temperatura. Quando a umidade relativa alcança 100% o ar está saturado e não pode reter mais vapor adional.

O ar mais quente pode reter mais vapor que o ar frio: o ponto de saturação do ar quente é maior que o do ar frio. Ao se resfriar na proximidade da garrafa, o ar perde capacidade para reter tanto vapor e o excesso se condensa.

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Mensagem por Elcioschin Qua 05 Jan 2011, 14:49

Complementando:

Sobre o refrigerante:

Numa determinada temperatura e pressão, o ar ambiente pode conter um valor máximo de vapor dágua.
Para uma determinada temperatura, a pressão para que que o vapor condense e se transforme em água é chamada pressão de saturação.
Se a temperatura diminuir, a pressão de saturação também diminui.

Assim, quando você tira uma garrafa de refrigerante da geladeira, a temperatura do ar próximo à garrafa diminui.
Diminuindo a temperatura a pressão de saturação deste ar (próximo da garrafa) também diminui.
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Mensagem por alissonsep Qua 05 Jan 2011, 18:21

amigo vc é físico ??? pq nem meu professor daria uma resposta mais esclarecedora q esta genial msm muito obrigado !!!

mas só não entendi pq "... quando a pressão de vapor se iguala à pressão do ar acima do líquido, o processo entra em equilíbrio, isto é, a quantidade de moléculas que escapam é igual à quantidade de moléculas que retornam ao líquido. A partir desse ponto tem início a ebulição..." o ar acima do liquido não é o vapor ??? q ar é esse ?? e pq a pressão dovapor tem q se igualar a esse ar para entrar em ebulição ??


mas só pela respostas acima ja me ajudou muito amigo, muito obrigado msm !!!!


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Mensagem por Elcioschin Qua 05 Jan 2011, 19:09

Vou responder, novamente, pelo Euclides e complementar:

Quando você fecha a panela ela tem ar dentro, acima da superfície do líquido. Este ar não escapa pelas duas válvulas porque inicialmente a pressão do ar é baixa e não consegue empurrar (abrir) as válvulas.
A medida que começa o aquecimento da panela:

a) O ar esquenta e a pressão do ar aumenta.
b) Algumas móleculas da superfície da água evaporam e sobem.
b) Estas moléculas se chocam com as moléculas de ar. Algumas móleculas de vapor retornam e se incorporam ao líquido.
c) Note que, até agora não houve ebulição (apenas evaporação)
d) Na situação de equilíbrio a quantidade de moléculas de água que evaporam é igual à quantidade que condensa.
e) A partir daí começa a ebulição.
f) Quando a ebulição acontece a pressão da panela é bem mais alta que a pressão atmosférica do exterior.
g) Devido a isto a temperatura de cozimento dos alimentos é maior, logo o tempo de cozimento é menor.
h) Logo a panela de pressão é mais econômica pois gasta menos combustível
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Mensagem por luiseduardo Qua 05 Jan 2011, 20:16

Legal a dúvida e as respostas. Acho que deveria ficar como fixo.
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Mensagem por alissonsep Qui 06 Jan 2011, 09:57

pessoal vlw msm pelas respostas, é dessas questões q dificultam muito a vida do vestibulando e vcs clarearam a questão ao máximo !!

mais uma vez muito obrigado msm !!!

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