Questão 122 do ENEM 2023 — Física
Em uma indústria alimentícia, para produção de doce de leite, utiliza-se um tacho de parede oca com uma entrada para vapor de água a 120 °C e uma saída para água líquida em equilíbrio com o vapor a 100 °C. Ao passar pela parte oca do tacho, o vapor de água transforma-se em líquido, liberando energia. A parede transfere essa energia para o interior do tacho, resultando na evaporação de água e consequente concentração do produto. No processo de concentração do produto, é utilizada energia proveniente
Resolução comentada
O vapor entra a 120 °C e sai como líquido a 100 °C: primeiro ele se condensa (liberando calor latente de condensação) e, em seguida, esse condensado ainda resfria de 120 °C até 100 °C, liberando também calor sensível. É essa energia, transferida através da parede do tacho, que evapora a água do doce de leite.
A ideia de que vem do calor latente de condensação e do calor latente de vaporização é tentadora por citar as duas mudanças de fase envolvidas no processo (condensação do vapor externo e vaporização da água do doce), mas mistura a energia liberada do lado de fora com o efeito produzido do lado de dentro; a energia que realmente vem do vapor para atravessar a parede inclui também o calor sensível do resfriamento do condensado, não apenas os dois calores latentes.