题目
某乳品厂需要将刚杀菌后的高温牛奶(90^circmathrm(C))迅速冷却至4^circmathrm(C)以抑制微生物生长,确保产品安全。下列哪一项操作最直接地体现了由温度差引起的能量转移过程?()A. 通过过滤装置去除牛奶中的杂质B. 利用均质机对牛奶进行乳化处理C. 采用板式换热器用冷水对牛奶进行冷却D. 使用离心泵将牛奶输送到冷却罐
某乳品厂需要将刚杀菌后的高温牛奶($90^{\circ}\mathrm{C}$)迅速冷却至$4^{\circ}\mathrm{C}$以抑制微生物生长,确保产品安全。下列哪一项操作最直接地体现了由温度差引起的能量转移过程?()
A. 通过过滤装置去除牛奶中的杂质
B. 利用均质机对牛奶进行乳化处理
C. 采用板式换热器用冷水对牛奶进行冷却
D. 使用离心泵将牛奶输送到冷却罐
题目解答
答案
C. 采用板式换热器用冷水对牛奶进行冷却
解析
本题考查对能量转移过程中温度差作用的理解,解题的关键在于判断每个选项是否涉及因温度差而导致的能量转移。
- 选项A:
- 通过过滤装置去除牛奶中的杂质,此过程主要是利用过滤介质的物理阻隔作用,将牛奶中的固体杂质从液体中分离出来。
- 整个过程并没有涉及到温度差,也不存在因温度差引起的能量转移,所以选项A不符合要求。
- 选项B:
- 利用均质机对牛奶进行乳化处理,均质机的作用是通过高压等方式将牛奶中的脂肪球等大颗粒物质破碎成小颗粒,并均匀分散在牛奶中,形成稳定的乳液。
- 这一过程主要是物理上的分散和混合,没有温度差参与,不存在因温度差引起的能量转移,所以选项B不符合要求。
- 选项C:
- 采用板式换热器用冷水对牛奶进行冷却,在板式换热器中,高温的牛奶和低温的冷水分别在不同的通道中流动。
- 由于存在温度差(牛奶温度为$90^{\circ}\mathrm{C}$,冷水温度低于$90^{\circ}\mathrm{C}$),根据热传递的原理,热量会从高温的牛奶传递到低温的冷水中。
- 这是一个典型的由温度差引起的能量转移过程,所以选项C符合要求。
- 选项D:
- 使用离心泵将牛奶输送到冷却罐,离心泵的作用是通过叶轮的旋转产生离心力,将牛奶从一个地方输送到另一个地方。
- 此过程主要是机械能的转化和传递,用于克服管道阻力和提升牛奶的位置,没有涉及温度差,不存在因温度差引起的能量转移,所以选项D不符合要求。