A etapa de hidratação é fundamental em determinados processos alimentícios, como para a parboilização do arroz. A imersão promove o evento mais importante no grão, a gelatinização. Em razão da importância desta etapa para a parboilização, estudos relacionados são insuficientemente abordados na literatura. O objetivo deste estudo foi realizar a modelagem matemática (empírica e fenomenológica) da cinética de absorção de umidade do arroz em casca, bem como a estimativa de propriedades termodinâmicas (entalpia, entropia e energia livre de Gibbs). A transferência de massa observada no processo foi diretamente influenciada pela temperatura do sistema, apresentando mudanças na capacidade de absorção ao longo do tempo. Os modelos abordados permitiram descrever satisfatoriamente o ganho de umidade para diferentes condições térmicas. Porém, o modelo baseado na Segunda Lei de Fick proporcionou maior capacidade de representação dos dados experimentais. O coeficiente de difusão efetivo foi ajustado a uma relação de Arrhenius e um novo modelo foi gerado, capaz de descrever a hidratação e permitir a determinação de diferentes formas de energia do processo (∆H, ∆S e ∆G). Foi concluído que a hidratação do arroz na parboilização foi não espontânea (∆G>0) e exotérmica (∆H<0).