Calculos de Congelaciòn y deshidrataciòn. Equipo:33

Alumnos: Carranza Brito Miguel Ángel Moreno Viurquez Miriam Sarahi

Padilla Zavala Diana Laura Real Ávila Sandra

Laboratorio de Tecnología de Alimentos (1809), Facultad de Química, UNAM.

12 de Marzo 2013

Resultados

t(min) t(seg)T medio (°C)

T medio (K)

Tf aluminio (°C)

Tf aluminio (K)

Tf plástico (°C)

Tf plástico (K)

0 0 17 290.15 20 273.15 20 293.15

5 300 -6.56 266.59 11.96 573.15 6.57 279.72

10 600 -10.29 262.86 6.39 873.15 -0.19 272.96

15 900 -13.17 259.98 1.43 1173.15 -5.55 267.6

20 1200 -15.43 257.72 -1.97 1473.15 -8.88 264.27

25 1500 -16.82 256.33 -5.02 1773.15 -6.03 267.12

30 1800 -18.34 254.81 -3.43 2073.15 -6.82 266.33

35 2100 -19.93 253.22 -3.48 2373.15 -7.43 265.72

40 2400 -20.91 252.24 -4.08 2673.15 -8.14 265.01

45 2700 -22.95 250.2 -4.64 2973.15 -9.84 263.31

50 3000 -23.67 249.48 -4.94 3273.15 -10.77 262.38

55 3300 -23.54 249.61 -5.06 3573.15 -11.47 261.68

60 3600 -17.55 255.6 -4.75 3873.15 -9.97 263.18

65 3900 -15.5 257.65 -3.96 4173.15 -9.42 263.73

70 4200 -13.41 259.74 -3.83 4473.15 -9.5 263.65

75 4500 -18.08 255.07 -4.66 4773.15 -11.95 261.2

80 4800 -20.57 252.58 -5.36 5073.15 -14.82 258.33

85 5100 -22.49 250.66 -6.1 5373.15 -17.48 255.67

90 5400 -23.89 249.26 -6.97 5673.15 -19.9 253.25

95 5700 -21.93 251.22 -7.58 5973.15 -20.37 252.78

100 6000 -15.03 258.12 -8.29 6273.15

105 6300 -15.71 257.44 -9.23 6573.15

110 6600 -19.3 253.85 -11.12 6873.15

115 6900 -21.67 251.48 -13.35 7173.15

120 7200 -23.66 249.49 -16.08 7473.15

125 7500 -24.26 248.89 -17.52 7773.15

130 7800 -19.32 253.83 -17.69 8073.15

135 8100 -16.31 256.84 -17.1 8373.15

Promedio de Tplastico de T constante t=1500 a 4200 es: 264.11

Promedio de T constante t=15 a 60 es: 253.919

Profesores: Paz Lemus Esmeralda Mina Cetina Aleida Cañizo Suarez Maria Elena

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000225235245255265275285295

Tf plástico (K)

Tf plástico (K)

0 20 40 60 80 100 120 140 160220230240250260270280290300

T medio (K)

T medio (K)

Cálculo de entalpia de congelaciónFracción molar de agua al inicio de la congelación (XFP), i.e. en el punto de congelación, con la siguiente ecuación:

ln ¿¿FP) =λR [ 1TWF− 1

T F ]Donde: λ=335.5 KJ/KgR=8.314 KJ/KmolKTWFF=273.15 KTF=es la temperatura de congelación (264.21 K)

ln ¿¿FP) =335.5KJ /Kg

8.314KJ /KmolK [ 1273.15K

− 1264.21K ]= -4.47X10-3

X FP=е−4.47X 10−3=0.9955Kmol /Kg

Se calcula la masa molecular equivalente de solutos (Ms) a partir de la ecuación:

Ms= 18 Xs X FPXw ¿¿

Donde:Xs= Sòlidos de un alimento=0.25Xw= Agua de un alimento= 0.71H=71.30

Ms= (18)(0.25)(0.9955)(0.71)(1−0.9955)

= 1396.33 gmol

Se calcula la fracción molar de agua no congelada (XUFW), TM es la temperatura del medio de congelación (254.04).

ln ¿) =λR [ 1TWF− 1

T M ] ln ¿) =

333.5KJ /Kg8.314KJ /KmolK [ 1

273.15K− 1254.04 ]=

XUFW=е−4.47 X10−3=0.9889Kmol /Kg

Se calcula la fracción masa de agua no congelada:

XUFW=18 XS XUFMM S(1−X UFW)

XUFW=(18)(0.25)(0.9889)

(1396.33)(1−0.9889)= 0.2871 g/mol

Se calcula la fracción masa de agua congelada (xFW)

X FW=¿XW−XUFW ¿

X FW=¿0.71−¿ ¿ 0.2871= 0.42

Finalmente se calcula el calor latente a partir de la fracción de hielo del alimento (xFW):

∆ H F=X FW λ

∆ H F=(0.42 ) (333.5 )=141.04KJ /Kg

Ecuación de Plank:

Tiempo experimental: 1500 seg =45 minutos

tFP=ρ∆ HF

T F−TM [P xh +R x2

k F ]= 71.225 min

Donde:

Ρ= 1.15 g/cm3 = 1150P= ¼R=1/6H= 15 w/m2KKp=1.7 w/m2KX= 0.23 metros o 233 cmTf= 264.5 K = -8.94 ºCTM= 254.04 = -19.11 ºC

∆ H F= 141040 J/Kg