Presentacin de PowerPoint

INTRODUCCION A LA INGENIERIA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIASIng. Julio E. Torres Pallara

Big BangDesde hace 13 700 millones de aos el tiempo y el espacio estn en permanente expansin El Universo, la Tierra y el Hombre

El Universo, la Tierra y el Hombre

La Tierra se form hace unos 4600 millones de aos evolucionando, cambiando su geografa poco a poco hasta ahora, al mismo tiempo en su seno se formaron y siguen evolucionando los seres vivos que la poblamos.El Universo, la Tierra y el Hombre

Hace unos 40000 aos aparece el Homo Sapiens Sapiens y hace 25000 aos se extingui el hombre de Neandertal, con lo que el Homo Sapiens Sapiens pas a ser la nica especie humana sobre la Tierra.

En un poco mas de 100 aos de progreso y modernidad, el hombre est a punto de autodestruirseEl Universo, la Tierra y el HombreSISTEMASistema es una porcin del cosmos que se estudia

Sistema. Cantidad de materia delimitada por una superficie arbitraria denominada frontera o lmite, que lo separa de su entorno, alrededor o medio ambiente.

La frontera o limite, puede ser real o imaginaria, puede hallarse en reposo o movimiento y puede variar de tamao o de forma.

El entorno o medio ambiente es la regin especfica con la cual el sistema interacciona

Cualquier anlisis debe comenzar por la eleccin del sistema e identificacin de su lmite y fronteraSISTEMAEntornoTodo sistema interacta con su entorno

Lo que sucede en el sistema afecta al entorno y lo que sucede en el entorno afecta al sistemaSISTEMAEntornoTodo sistema puede estar constituido por uno o ms elementos o componentesLo que sucede a un elemento afecta a los dems elementos o componentes y viceversaEntornoTodo sistema tiene sus propias caractersticas o propiedades que lo distinguen de otros sistemasHay propiedades que se describen con nmeros se conocen como cuantitativas y otras slo se describen por sus atributos y se conocen como cualitativasLas propiedades medibles se denominan magnitudesLas propiedades que cambian se denominan variablesSISTEMASISTEMAEl sistema y su entorno forman el cosmos o universoLas interacciones, se manifiestan por la transferencia de materia y energa que pueda existir o no, entre el sistema y su entorno.

En un sistema abierto, materia y energa pueden atravesar la fronteraEn un sistema cerrado, la materia no puede atravesar la fronteraEn un sistema aislado, materia y energa no pueden atravesar la frontera MATERIA Y ENERGIAMateria es todo lo que existe en el universo La materia posee energa almacenada ya que a cada elemento o compuesto le corresponde cierta cantidad de energa almacenada a la que se denomina contenido energtico

A diferencia de la materia, laenerga se reconoce por sus efectos. No puede verse, tocarse olerse o pesarse.

La energa es la capacidad que tienen los cuerpos o sistemas materiales de transferir calor o realizar un trabajo.ENERGIALA ENERGIASe manifiesta comoEnerga MecnicaEs la que poseen los cuerpos por el hecho de moverse a una determinada velocidad (cintica) o de encontrarse desplazados de su posicin o estar en una posicin distinta al equilibrio (potencial).Energa QumicaEs la que se desprende o absorbe en las reacciones qumicasEnerga CalricaEsta energa se debe al movimiento de los tomos o molculas que componen un cuerpo. Energa ElctricaEs la que se produce por el flujo de electronesEnerga electromagntica: Es la que transportan las llamadas ondas electromagnticas, como la luz, las ondas de radio, TV, las microondas, etc.

ENERGIAFuentes de energa Fuentes de energa no renovables. Proceden de recursos existentes en la naturaleza de forma limitada.Fuentes de energa renovables. Proceden de recursos naturales inagotables.ENERGIA

Materia InertePropiedades Fsicas y Qumicas

Materia VivaPropiedades Fsicas, Qumicas y Vitales

HombrePropiedades Fsicas, Qumicas, Vitales y Pensamiento

PROPIEDADES DE LA MATERIAPROPIEDADES DE LA MATERIAUn sistema se distingue de otro por sus caractersticas o propiedadesLas PROPIEDADES termodinmicas de un sistema son las caractersticas del sistema que puede ser observables de manera directa o indirecta. Son independientes de su historia.

Su valor puede ser directamente mensurable o definirse como combinacin matemtica de otras propiedades

El valor de una propiedad es nico y est fijado por la condicin del sistema en el momento de la medida PROPIEDADES DE LAMATERIAPROPIEDADES EXTENSIVASSus valores dependen del tamao (V), de la masa (m) y cantidad de materia (n) del sistema. Su valor para todo el sistema es la suma de los valores de sus partes o subsistemas.Volumen, masa, energa, carga elctrica, etc.

PROPIEDADES INTENSIVASSus valores son independientes del tamao o de la cantidad de masa del sistema. Sus valores son puntuales, y es el mismo en cualquier parte del sistema en equilibrio.Temperatura, presin, velocidad, densidad, concentracin, etc.

PROPIEDAD ESPECFICA Es una propiedad resultante de dividir la propiedad extensiva de todo el sistema entre la masa del mismo, convirtindose en propiedad intensiva.Volumen especfico, peso especfico, energa especfica, etc.PROPIEDADES Y ESTADO DE UN SISTEMAUn sistema esta en permanente cambio, por tanto en un determinado instante presenta determinadas caractersticas que luego cambiarn para otro instante.

ESTADO DE UN SISTEMAEs la condicin o posicin del sistema descrita por el valor de sus propiedades. Esta situacin se puede identificar por los valores de unas pocas propiedades.Las propiedades quedan definidas slo cuando el sistema est en equilibrioPROPIEDADES Y VARIABLES DE ESTADOVARIABLES DE ESTADOSon propiedades que definen un estado del sistema y que cambian para definir otro estado.Las principales variables de estado son la P, V, T y n

CANTIDAD FISICANOMBRESIMBOLOLongitudmetromMasakilgramokgTiemposegundosCorriente elctricaampereATemperatura termodinmicakelvinKCantidad de substanciamolmolIntensidad luminosacandelacdMAGNITUDES Y UNIDADESMAGNITUDES FUNDAMENTALESCANTIDAD FISICANOMBRESIMBOLOSuperficiemetro cuadradom2Volumenmetro cbicom3Velocidadmetro por segundom/sAceleracinmetro por segundo cuadradom/s2Densidadkilogramo por metro cbicokg/m3Volumen especficometro cbico porkilgramom3/kgConcentracin molarmolpor metro cbicomol/m3MAGNITUDES DERIVADASMAGNITUDES Y UNIDADESCANTIDAD FISICAUNIDADSIMBOLODEFINICIONFuerzanewtonN1 N = 1 kg m s-2PresinpascalPa1 Pa = 1 N m-2Energa, trabajo, calorjouleJ1 J = 1 NmPotenciawattW1 W = 1 J s-1FrecuenciahertzHz1 Hz = 1 s-1Carga elctricacoulombC1 C= 1 A sPotencial elctricovoltV1 V = 1 WA-1Resistencia elctricaohmW1W= 1 VA-1Conductancia elctricasiemensS1 S = 1W-1MAGNITUDES DERIVADAS CON NOMBRE PROPIOMAGNITUDES Y UNIDADESCANTIDAD FISICAUNIDADSIMBOLODEFINICIONCapacitancia elctricafaradF1 F= 1 AsV-1Inductancia elctricahenryH1 H = 1 Vs A-1Flujo magnticoweberWb1 Wb = 1VsDensidad de flujo magnticoteslaT1 T = 1 Wb m-2Flujo luminosolumenlm1 lm = 1 cd srIluminacinluxlx1 lx = 1 lm m-2Angulo planoradinrad(1) adimensionalAngulo slidoesteradinsr(2) adimensionalMAGNITUDES DERIVADAS CON NOMBRE PROPIOMAGNITUDES Y UNIDADESCANTIDAD FISICAUNIDADSIMBOLOSIMBOLO EXPRESADO EN UNIDADES BASICASViscosidad dinmicapascal segundoPasm s-1kg-1Tensin superficialnewton por metroN/mkgs-2Velocidad angularradin por segundorad/ss-1Capacidad calorfica, entropajoule por kelvinJ/Km2kgs-2K-1Capacidad calorfica especfica, entropa especficajoule por kilogramo kelvinJ/(kgK)m2s-2K-1Carga elctricacoulombC1 C=1 AsPotencial elctricovoltV1 V = 1WA-1Resistencia elctricaohmW1W= 1VA-1MAGNITUDES DERIVADAS CUYOS NOMBRES INCLUYEN UNIDADES CON NOMBRES Y SMBOLOS ESPECIALESMAGNITUDES Y UNIDADESCANTIDAD FISICAUNIDADSIMBOLOSIMBOLO EXPRESADO EN UNIDADES BASICASConductancia elctricasiemensS1 S = 1W-1CapacitanciaelctricafaradF1 F= 1AsV-1Inductancia elctricahenryH1 H = 1VsA-1Flujo magnticoweberWb1Wb= 1VsDensidad de flujo magnticoteslaT1 T = 1Wbm-2Flujo luminosolumenlm1lm= 1cdsrIluminacinluxlx1lx= 1lmm-2Angulo planoradinrad(1) adimensionalAngulo slidoesteradinsr(2) adimensionalMAGNITUDES DERIVADAS CUYOS NOMBRES INCLUYEN UNIDADES CON NOMBRES Y SMBOLOS ESPECIALESMAGNITUDES Y UNIDADESCANTIDAD FISICAUNIDADSIMBOLODEFINICIONLongitudngstrm1= 10-10mmicrnm1m=10-6mSuperficiereaa1 a = 102m2hectreaha1 ha = 104m2Volumenlitrol1 l = 10-3m3Masatoneladaton1 ton = 103kgFuerzadinadina1 dina = 10-5NPresinbarbar1 bar = 105PaEnergaergerg1 erg = 10-7JViscosidad cinemticastokesSt1 St = 10-4m2s-1Viscosidad dinmicapoiseP1 P = 10-1Pa sFlujo magnticomaxwellMx1 Mx = 10-8WbDensidad de flujo magnticogaussGs1 Gs = 10-4TMAGNITUDES CON NOMBRES PROPIOS NO PERTENECIENTES AL SISTEMA SIMAGNITUDES Y UNIDADES

PREFIJOS - MULTIPLOSMAGNITUDES Y UNIDADES

PREFIJOS SUB MULTIPLOSMAGNITUDES Y UNIDADESUnidadcmm (SI)kmpulg.pieyardamilla1 cm10,010,000010,3937010,03280830,01093616,21371 E-61 m (SI)10010,00139,37013,280841,093616,21371 E-41 km1,0 E+5100013,93701 E+43280,41093,60,6213711 pulg.2,540,02542,54 E-510,083330,0277781,57828 E-51 pie30,480,30483,048 E-41210,3333331,8939 E-41 yarda91,440,91449,144 E-436315,6818 E-41 milla1,60934 E+51609,341,609346,336 E+4528017601CONVERSIONES UNIDADES DE LONGITUDMAGNITUDES Y UNIDADESCONVERSIONES UNIDADES DE SUPERFICIEUnidadcm2m2(SI)km2pulg.2pie2yarda2milla21 cm211,0 E-41,0 E-100,15501,0764 E-31,1960 E-43,8611 E-111 m2(SI)1,0 E+411,0 E-61550,010,76391,195983,8611 E-71 km21,0 E+101,0 E+611,5500 E+091,07610 E+71,1960 E+60,386111 pulg.26,45166,4516 E-46,4616 E-1016,9444 E-37,7161 E-42,4910 E-101 pie2929,030,0929039,2903 E-814410,111113,5868 E-81 yarda28,3613 E+30,836138,3613 E-71296913,2283 E-71 milla22,5900 E+102,5900 E+62,589984,0145 E+92,7878 E+73,0976 E+61

MAGNITUDES Y UNIDADESCONVERSIONES UNIDADES DE VOLUMEN

Unidadcm3litrom3(SI)pulg.3pie3galn1 cm310,0011,0 E-66,1024 E-23,5315 E-52,6417 E-41 litro100010,00161,0243,5315 E-20,264171 m3(SI)1,0 E+6100016102,435,315264,171 pulg.316,38711,6387 E-21,6387 E-515,7870 E-44,3290 E-31 pie32,8317 E+428,31682,8317 E-2172817,48051 galn3785,43,78543,7854 E-3231,000,133681MAGNITUDES Y UNIDADESCONVERSIONES UNIDADES DE MASA

Unidadgkg (SI)ton. mtr.onzalbton. corta1 gramo10,0011,0 E-63,5274 E-22,2046 E-31,1023 E-61 kilogramo100010,00135,2742,20461,1023 E-31 ton. mtr.1,0 E+6100013,5274 E+42204,61,10231 onza28,3492,8349 E-22,8349 E-510,062503,1250 E-51 libra453,590,453594,5359 E-41615,0000 E-41 ton corta9,0718 E+5907,180,907183,2000 E+420001

MAGNITUDES Y UNIDADESUnidadg/cm3g/lkg/m3(SI)lb/pie3lb/galn1 g/cm311000100062,42808,345401 g/l0,00111,0006,2428 E-28,3454 E-31 kg/m3(SI)0,0011,00016,2428 E-28,3454 E-31 lb/pie31,6018 E-216,018516,018510,133681 lb/galn0,119826119,826119,8267,480521CONVERSIONES UNIDADES DE DENSIDADUnidadatm.barkgf/cm2lbf/pulg.2mmHgpascal (SI)pulg. H2O1 atmsfera11,013251,0332314,6967601,01325 E+5406,7821 bar0,98692311,0197214,5038750,0641,0 E+5401,4631 kgf/cm20,9678410.980665114,2233735,5619,80665 E+4393,7011 lbf/pulg.26,8046 E-26,8948 E-27,0307E-2151,71516894,7627,67991 mmHg1,3158 E-31,3332 E-31,3595 E-31,9337 E-21133,3220,5352391 pascal (SI)9,8692 E-61,0 E-51,0197 E-51,4504 E-47,5006 E-314,0146 E-31 pulg.H2O2,4583 E-32,4909 E-32,5400 E-33,6127 E-21,86833249,0891CONVERSIONES UNIDADES DE PRESIONMAGNITUDES Y UNIDADESUnidadBTU/hrhpkcal/hrkWpie-lbf/sW (SI)1 BTU/hr13,93015 E-40,2521642,93071 E-40,2161580,2930711 hp2544,431641,6160,745700550,0745,7001 kcal/hr3,965671,55857 E-311,16222 E-30,8572111,162221 kilowatt3412,141,34102860,4211737,56210001 pie-lbf/s4,626241,81818 E-31,166571,3558 E-311,355821 watt (SI)3,412141,34102 E-30,8604210,0010,7375621CONVERSIONES UNIDADES DE POTENCIACONVERSIONES UNIDADES DE ENERGIAUnidadBTUcalhp-hrJ (SI)kW-hrl-atm.pie-lbf1 BTU1252,1643,93015 E-41055,0562,9307 E-410,4126778,1691 calora3,96567 E-311,55856 E-64,18401,16222 E-64,1293 E-23,085961 hp-hr2544,436,4162 E+512,68452 E+60,745702,6494 E+41,9800 E+61 joule (SI)9,47817 E-40,2390063,72506 E-712,77778 E-79,8692 E-30,7375621 kW-hr3412,148,60421 E+51,341023,6 E+613,5529 E+42,6552 E+61 litro-atm.9,6038 E-224,21733,7744 E-5101,3252,8146 E-5174,73351 pie-lbf1,2851 E-30,3240485,0505 E-71,355823,7662 E-71,3381 E -21MAGNITUDES Y UNIDADESUnidadBTU/lbcal/gJ/gJ/kg (SI)1 BTU/lb10,5559272,326002326,001 cal/g1,7988014,18441841 J/g0,4299230,239006110001 J/kg (SI)4,29923 E-42,39006 E-40,0011CONVERSIONES UNIDADES DE ENERGIA ESPECFICAUnidadBTU/lb Fcal/g CJ/g KJ/kg K (SI)1 BTU/lbF11,000674,186804186,801 cal/g C0,99933014,18441841 J/g K0,2388460,239006110001 J/kg K (SI)2,38846 E-42,39006 E-40,0011CONVERSIONES UNIDADES DE CAPACIDAD CALORIFICA Y ENTROPIA ESPECIFICAFuente.- http://www.eiq.cl/pproust/si/index.htmlMAGNITUDES Y UNIDADESCALCULOSCONSISTENCIA DE LAS UNIDADESEn los clculos es fundamental tener presente los siguientes principiosPRIMER PRINCIPIO. Todos los nmeros unidos por los signos ms (+), menos (-), o equivalente, deben siempre tener las mismas unidades. (Principio de homogeneidad del anlisis dimensional)SEGUNDO PRINCIPIO. Cuando se multiplican o dividen cantidades fsicas, las unidades correspondientes estarn sujetas a la misma operacin, y la combinacin resultante de unidades caracterizar la respuesta numrica.La unidad que aparece en ambos, el numerador y denominador de una combinacin de unidades puede ser cancelada de la misma manera que los nmeros son cancelados en la multiplicacin de fracciones.PROPIEDADES DE LOS ALIMENTOSALGUNAS PROPIEDADES DE LOS ALIMENTOSDENSIDAD.- En fsica y qumica, la densidad es una magnitud escalar referida a la cantidad de masa en un determinado volumen de una sustancia. (rho ).

Cambios de densidadEn general, la densidad de una sustancia vara cuando cambia la presin o la temperatura, y en los cambios de estado. En particular se ha establecido empricamente:Cuando aumenta la presin, la densidad de cualquier material estable tambin aumenta.Como regla general, al aumentar la temperatura, la densidad disminuye (si la presin permanece constante). Sin embargo, existen notables excepciones a esta regla. Por ejemplo, la densidad del agua dulce crece entre el punto de fusin (a 0 C) y los 4 C; algo similar ocurre con el silicio a bajas temperaturas.[cita requerida]

Picnmetro

Un densmetro automticoPROPIEDADES DE LOS ALIMENTOSDENSIDADPROPIEDADES DE LOS ALIMENTOSALGUNAS PROPIEDADES DE LOS ALIMENTOSPRESION.- La presin (p) es una magnitud fsica que mide la proyeccin de la fuerza en direccin perpendicular por unidad de superficie. En el SI la presin se mide en una unidad derivada que se denomina pascal (Pa) que es equivalente a una fuerza total de un newton (N) actuando uniformemente en un metro cuadrado (m). En el Sistema Ingls la presin se mide en libra por pulgada cuadrada (psi) que es equivalente a una fuerza total de una libra actuando en una pulgada cuadrada.

Presin absoluta y presin manomtricaLa presin absoluta es la presin atmosfrica (Pa) ms la presin manomtrica (Pm) (presin que se mide con el manmetro).

La presin atmosfrica es la fuerza por unidad de superficie que ejerce el aire sobre la superficie terrestre.

Manmetro

Barmetro aneroidePROPIEDADES DE LOS ALIMENTOSPROPIEDADES DE LOS ALIMENTOSCONCENTRACIONTEMPERATURAENERGIA INTERNAENTALPIACAMBIOCambioQu es el cambio?

Preguntas referidas al cambio Qu cambia?Cunto cambia?En qu forma se efecta el cambio?Qu tan lejos va el cambio?Con qu rapidez se efecta el cambio?En qu forma es efectuado el cambio?Cmo medir y controlar el cambio?Cunto cuesta efectuar el cambio? La capacidad del Ingeniero se manifiesta por su habilidad para manejar el cambio CAMBIOCambioQu es el cambio?Preguntas referidas al cambio Qu cambia?- SISTEMACunto cambia?PRINCIPIO DE CONSERVACIONEn qu forma se efecta el cambio?SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICAQu tan lejos va el cambio?EQUILIBRIOCon qu rapidez se efecta el cambio?VELOCIDADEn qu forma es efectuado el cambio?CAMBIOS DE UNIDADOPERACIONES Y PROCESOS UNITARIOSCmo medir y controlar el cambio?MEDICION Y CONTROL DE PROCESOCunto cuesta efectuar el cambio? CONSIDERACIONES ECONOMICASLa capacidad del Ingeniero se manifiesta por su habilidad para manejar el cambio CAMBIO