A relação entre transferência de calor e cozimento

Você já se perguntou o que realmente está acontecendo quando você está cozinhando? Embora isso seja algo que geralmente consideramos normal, esse processo de aquecer alimentos – conhecido como transferência de calor – é complicado e fascinante.

O que é transferência de calor?

A transferência de calor é uma troca de energia térmica entre dois objetos. A taxa de transferência de calor depende das temperaturas de cada corpo e do meio pelo qual a energia térmica está sendo transferida. Na culinária, a transferência de calor refere-se ao aquecimento de alimentos por meio de um aparelho de cozinha, como fogão, fritadeira, micro-ondas ou forno.

Como a transferência de calor é usada no cozimento?

A transferência de calor é um aspecto muito importante do processo de cozimento. O aquecimento dos alimentos destrói bactérias e outros micro-organismos potencialmente nocivos, o que torna os alimentos seguros para comer e mais fáceis de digerir. Quando alimentos ou líquidos ficam quentes, suas moléculas absorvem energia, começam a vibrar rapidamente e começam a ricochetear umas nas outras. Conforme eles colidem, a energia térmica é produzida e transferida, assim, aquece e cozinha nossos alimentos.

3 tipos de transferência de calor

1) Condução 2) Convecção 3) Radiação

Cada um desses três métodos de transferência de calor apresenta suas próprias características exclusivas, mas há algum cruzamento entre os diferentes tipos.

O que é condução?

Condução é o processo de transferência de calor entre objetos por meio do contato direto e é o tipo mais comum de transferência de calor. Por exemplo, ao cozinhar, os queimadores dos fogões conduzem a energia térmica para o fundo de uma panela colocada em cima dela. A partir daí, a panela conduz calor para o seu conteúdo.

Condução Térmica

Uma fritadeira também usa aquecimento por condução, pois o óleo quente cozinha os alimentos quando entra em contato direto com eles. Além disso, a condução do calor é responsável por mover o calor do exterior para o interior do alimento. Como resultado, o calor por condução também acontece quando se cozinha com métodos de aquecimento por convecção e radiação (veremos a seguir).

A condução é o método mais lento de transferência de calor, mas o contato direto entre a superfície de cozimento e o item a ser aquecido permite que os alimentos sejam cozidos de fora para dentro.

O que é convecção?

A convecção combina a transferência de calor por condução e a circulação para forçar as moléculas do ar a se moverem de áreas mais quentes para áreas mais frias. À medida que as moléculas mais próximas da fonte de calor aquecem, elas sobem e são substituídas por moléculas mais frias. Existem dois tipos de convecção que se baseiam no movimento das moléculas aquecidas.

Convecção Térmica

Convecção natural

A convecção natural ocorre quando as moléculas no fundo de um recipiente de cozimento sobem e aquecem, enquanto as moléculas mais frias e pesadas afundam. Isso cria uma corrente circulante que distribui uniformemente o calor por toda a substância que está sendo preparada.

Por exemplo, quando uma panela com água é colocada no fogão para ferver, o calor de condução aquece a panela, que então aquece as moléculas de água dentro dela. À medida que essas moléculas aquecem, a convecção faz com que elas se afastem do interior da panela à medida que são substituídas por moléculas mais frias. Essa corrente contínua cria transferência de calor por convecção dentro da água.

Convecção Mecânica

A convecção mecânica ocorre quando forças externas circulam o calor, o que reduz os tempos de cozimento e cozinha de maneira mais uniforme. Exemplos disso incluem mexer o líquido em uma panela ou quando um forno de convecção usa um ventilador e sistema de exaustão para soprar ar quente sobre e ao redor dos alimentos antes de liberá-los de volta.

O que é radiação?

é o processo pelo qual as ondas de calor e luz atingem e penetram na comida. Como tal, não há contato direto entre a fonte de calor e os alimentos cozidos. Existem dois métodos principais de cozimento por calor radiante: infravermelho e radiação de microondas.

Radiação Térmica

Radiação infravermelha

A radiação infravermelha utiliza um elemento de aquecimento elétrico (mais comum) que emite ondas de energia eletromagnética. Essas ondas viajam em qualquer direção na velocidade da luz para aquecer rapidamente os alimentos e são absorvidas principalmente na superfície de tudo o que você está preparando.

Exemplos de coisas que criam radiação infravermelha são brasas acesas em um incêndio e alguns modelos de torradeiras.

Radiação de micro-ondas

A radiação de micro-ondas utiliza ondas curtas de alta frequência que penetram nos alimentos, agitando suas moléculas de água para criar atrito e transferir calor. Se você estiver aquecendo uma substância sólida, essa energia térmica é transferida para todo o alimento por condução, enquanto os líquidos o fazem por convecção.

A transferência de calor por micro-ondas geralmente cozinha os alimentos mais rápido do que a radiação infravermelha, pois é capaz de penetrar nos alimentos com vários centímetros de profundidade. Lembre-se de que a radiação de microondas funciona melhor ao cozinhar pequenos lotes de alimentos.

Quer você esteja usando uma panela em um fogão, um forno de convecção ou um microondas de alta resistência, a condução, a convecção e a radiação estão ao nosso redor. Saber e compreender o que é transferência de calor, como funciona e que tipo de transferência de calor está acontecendo enquanto você cozinha pode ajudá-lo a entender melhor o mundo ao seu redor e ainda vai te ajudar a ser aprovado no vestibular, caso este seja seu objetivo.

Desejo muito que você tenha aprendido algo com este post! Se você quiser mais dicas de Física, me siga no instagram e se inscreva na minha lista de e-mail.

Até mais, abraço 🙂

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