Para muitas pessoas, um ovo perfeitamente cozido tem uma gema cremosa e uma clara firme. A gema atinge uma textura cremosa a 65 °C, mas a clara fica totalmente firme a 85 °C. Métodos comuns de cozimento frequentemente resultam em um ovo com clara e gema duras (1), um ovo com clara dura e gema cremosa (2) ou um ovo com clara e gema cremosas (3). Pesquisadores da Universidade de Nápoles, entretanto, perceberam que alternar o cozimento dos ovos em água a 100 °C e 30 °C a cada dois minutos, totalizando 32 minutos (4), faz com que as duas regiões do ovo (clara e gema) respondam de formas diferentes às temperaturas alternadas. Aplicando o método estudado (4), a temperatura da clara oscila antes de finalmente se estabilizar em torno de 85 °C, enquanto a temperatura da gema sobe lentamente até atingir 67 °C, quando chega à consistência desejada.
A figura a seguir compara o ovo cozido para cada um dos métodos descritos.
Di Lorenzo, E., Romano, F., Ciriaco, L. et al. “Periodic cooking of eggs”. Commun Eng 4, 5 (2025). Adaptado.
Suponha que, em cada método de cozimento, cada parte do ovo (clara e gema) seja aquecida de uma temperatura inicial de 20 ºC até as respectivas temperaturas finais apresentadas na figura. A quantidade de calor total recebida Qn pelo conjunto gema + clara para o método de cozimento (n = 1, 2, 3, 4), em ordem crescente, é:
Note e adote:
Calor específico a pressão constante:
Clara: 3,8 J/g.K; Gema: 3,1 J/g.K.
Massa do ovo = 50 g.
Assuma que a massa da clara seja igual à da gema.
\(Q_4<Q_1<Q_3<Q_2\)
\(Q_3<Q_4<Q_2<Q_1\)
\(Q_1<Q_3<Q_2<Q_4\)
\(Q_3<Q_2<Q_4<Q_1\)
\(Q_4<Q_3<Q_1<Q_2\)
Resolução
O calor total recebido pelo ovo é a soma do calor recebido pela clara com o recebido pela gema. Como o ovo tem massa de 50 g e as duas partes têm massas iguais, cada uma tem massa de 50/2 = 25 g.
Usamos a fórmula do calor sensível: calor recebido = massa × calor específico × (temperatura final − temperatura inicial). A temperatura inicial é 20 °C para as duas partes. Embora os calores específicos estejam em J/g.K, podemos calcular as diferenças em °C, pois uma variação de temperatura tem o mesmo valor numérico em °C e em K.
No método 1, clara e gema chegam a 100 °C. Assim, o calor total recebido nesse método é:
Q₁ = 25 × 3,8 × (100 − 20) + 25 × 3,1 × (100 − 20)
Q₁ = 7 600 + 6 200 = 13 800 J.
No método 2, a clara chega a 97 °C e a gema, a 82 °C:
Q₂ = 25 × 3,8 × (97 − 20) + 25 × 3,1 × (82 − 20)
Q₂ = 7 315 + 4 805 = 12 120 J.
No método 3, clara e gema chegam a 65 °C:
Q₃ = 25 × 3,8 × (65 − 20) + 25 × 3,1 × (65 − 20)
Q₃ = 4 275 + 3 487,5 = 7 762,5 J.
No método 4, a clara chega a 85 °C e a gema, a 67 °C:
Q₄ = 25 × 3,8 × (85 − 20) + 25 × 3,1 × (67 − 20)
Q₄ = 6 175 + 3 642,5 = 9 817,5 J.
Comparando os valores, a ordem crescente é Q₃ < Q₄ < Q₂ < Q₁, como indica a resposta fornecida.