Na modelagem matemática de processos na engenharia, 3 (três) princípios de conversação são utilizados (conservação da massa, da energia e do movimento). No processamento térmico dos alimentos e processos de esterilização/higienização se destaca a utilização de equacionamentos para os balanços de energia e seus respectivos mecanismos de transferência. A Figura 3 mostra os principais mecanismos de transferência de calor envolvidos no processamento térmico de alimentos.

Figura 3: Transferência de calor para um produto alimentício armazenado em um recipiente cilíndrico.
Fonte: Simpson et al. (2011) apud Bakalis et al. (2015)
São descritas as seguintes afirmativas:
I. A transferência de calor por pura condução é baseada na Equação de Fourier: ![]()
![]()
II. No processamento de alimentos apresentado na Figura, a modelagem matemática dos fenômenos de transferência de calor envolvidos resulta em um conjunto de equações diferenciais parciais (EDPs) e com parâmetros concentrados, considerando a heterogeneidade das propriedades do sistema.
III. Para processos em que ocorre convecção forçada (líquidos agitados), na escolha dos modelos matemáticos pode-se considerar que a temperatura dentro da embalagem é uniformemente distribuída, mas dependente da variável tempo. Portanto, a modelagem matemática pode ser realizada por um balanço transiente de energia, com a utilização da primeira lei da termodinâmica.
IV. O sistema apresentado na Figura 3 dependendo da abordagem utilizada na modelagem matemática pode ser considerado inconsistente (Graus de liberdade >0), consistente e determinado (Graus de liberdade =0) e consistente, porém indeterminado (Graus de liberdade < 0).
V. As condições de contorno necessárias para solucionar os sistemas de equações diferenciais parciais (EDPs) podem ser: Dirichlet (valor da variável conhecido no contorno); Robin (valor da derivada conhecido no contorno) e Newmann (relação entre o valor da variável e derivada conhecida no contorno).
Assinale a alternativa em que toda(s) a(s) afirmativa(s) está(ão) CORRETA(S):