Ciência da Torrefação

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Transferência de calor

RS 4.05 Calor Específico e Condutividade

Calor específico é uma medida da quantidade de energia térmica necessária para alterar a temperatura de uma substância. O calor específico de uma substância pode mudar em diferentes temperaturas. A água tem maior calor específico do que o gelo, por exemplo, porque moléculas da água líquida têm mais maneiras de se movimentar e, portanto, mais maneiras de armazenar energia em seu movimento, do que a água moléculas no gelo faça.

No gelo sólido, a água armazena sua energia térmica na forma de vibrações. Na água líquida, moléculas podem mover-se mais livremente (e, portanto, têm mais “graus de liberdade”). A água líquida tem, portanto, mais maneiras de armazenar energia térmica e, portanto, uma maior calor específico capacidade do que o gelo.

Os processos exotérmicos e endotérmicos em um grão de café (ver lessons 3.093.10) contribuem para a forma como um grão responde ao calor enquanto está dentro do torrador: os processos exotérmicos reduzem a quantidade de energia necessária para aumentar a temperatura do grão, enquanto os processos endotérmicos a aumentam.

Como a energia desses processos não pode ser medida separadamente durante a torra, eles são geralmente combinados em uma única medição (na modelagem, isso é chamado de “parâmetro agregado”), que chamaremos de “efetivo”. calor específico'. O eficaz calor específico inclui o calor específico do próprio material, bem como quaisquer contribuições da evaporação da água e das reações químicas dentro do grão.

Antes de serem torrados, os grãos contêm uma quantidade substancial de umidade, que por si só tem um alto calor específico. Um maior teor de água aumenta, portanto, a calor específico do café (Chandrasekar e Viswanathan 1999). Estimativas do calor específico de grãos de café verdes antes da torra variam em torno de 1,0 (Chandrasekar e Viswanathan 1999) a 1,9 kJ kg-1 K-1 (Cardoso e cols. 2018).

A inicial calor específico de um café depende do seu teor de umidade e composição. Um estudo comparou feijão de diferentes fazendas de um único município da Colômbia,