practica 3 transferencia de calor

8/7/2019 Practica 3 Transferencia de Calor

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Práctica N° 3Determinación de Transferencia de Calor en diferentes muestras de

alimentos

1.- Objetivos

Determinar el calor especifico de diferentes muestras de alimentos utilizando elcalorímetro.

Comparar los resultados obtenidos con los valores teóricos reportadobibliografía..

Determinar el calor transferido en un proceso de calentamiento para diferentesmuestras de alimentos

2.- Materiales y Reactivos

Materiales: Cilindros graduados de 100ml, beaker 250ml, plancha de calentamiento,termómetro, calorímetroReactivos: jugos de frutas, jarabe de sacarosa concentrado, leche pasteurizada.

3.- Introducción

La transferencia de calor es un proceso dinámico donde se transmite el calor desdeuna sustancia caliente o otra mas fría, la velocidad de transmisión depende de la diferenciade temperatura y de la resistencia al flujo de calor ofrecida por el medio a través del cual serealiza la transferencia. Su aplicación se refiere al diseño de intercambiadores de calor loscuales se utilizan en procesos de: Pasteurización, Esterilización, enfriamiento y congelación,refrigeración, secado y evaporación, otros.

El calor es una forma de la energía. La unidad mas utilizada en la medida de lacantidad de calor, en el sistema métrico, es la caloría y su múltiplo la kilocaloría, que sedefinen, respectivamente como sigue:

1 caloría (cal) = Cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de 1 gramode agua en 1 grado centígrado

1Kilocaloria (Kcal) = 1000 cal.

La calorimetria, que mide el calor que los cuerpos almacenan, se utiliza extensamentepara la cuantificaron de diversas propiedades de alimentos; entre ellas el calor especifico.

El calor especifico se usa frecuentemente para evaluar los procesos de calentamientoy enfriamiento en productos alimenticios y es definido por:

Cp = Q/w(dT) (I)

Practicas Integrales II. Año Lectivo: 2007 - 2008Modulo I Principios de transformación de alimentos



Donde Cp es el calor especifico, subíndice p denota calor especifico a presiónconstante; Q es el calor transferido; W es la masa y (dT) es el cambio de temperaturaexperimentado por el material.

4.-Desarrollo Experimental

Experimento Nº 1: Calculo del calor especifico (UTILIZACIÓN DEL CALORÍMETRO) ENDIFERENTES MUESTRAS DE ALIMENTOS)

1.-Introducir en el calorímetro una cantidad de muestra de alimento exactamente pesada(100mL) a una temperatura de (80 °C), registre la temperatura ambiente que marca eltermómetro del calorímetro antes de introducir la muestra (Ta). Registre sus datos en la tabla1

Tabla 1: (para el reporte debe colocarle un nombre)

MUESTRA CANTIDAD, m (Kg)TEMPERATURA INICIAL,

Ti (°C)CALOR ESPECIFICO

Cp (KJ/°C)

2.- Agitar y anotar la temperatura (T) cada 5 minutos durante 1 hora. Apunte sus datos en latabla2

Tabla Nº 2: (para el reporte debe colocarle un nombre)

TIEMPO, t (min.)TEMPERATURA T

(ºC)




3.- Con los datos de la tabla 3 construya la grafica de temperatura en función del tiempopara determinar la temperatura de equilibrio .

4.-Solicite la capacidad calórica del calorímetro a su profesor:

Experimento Nº2: Determinación del Calor Transferido en un proceso de calentamiento deun alimento

1.- Coloque en un beaker de 100 mL previamente pesado 50 mL de una muestra dealimento .2.- Pese el beaker mas la muestra para obtener el peso de la muestra2.- Mida la temperatura a la cual se encuentra su muestra.3.-Someta su muestra a calentamiento, tome el tiempo desde el inicio hasta el final delproceso el cual será indicado cuando la muestra comience a evaporar; mida la temperaturafinal alcanzada por el alimento.

4.-Anote sus resultados en la tabla 3

Tabla 3: (para el reporte debe colocarle un nombre)

MUESTRA CANTIDAD, m(Kg)

TEMPERATURAINICIAL, Ti (°C)

TIEMPO DECALENTAMIENTO,

t (°C)

CALORESPECÍFICO Cp

(KJ/°C)

Para su informe:a.- Calcule el calor especifico para los alimentos estudiados, mediante la siguienteexpresión:

Ma.Ce (Ti-Te) = MH2O.Ce¨ (Te-Ta) + K¨

Donde:Ma = masa del alimento (Kg)MH2O = Masa del agua (Kg)

Ce = Calor especifico del alimento (kJ/KgºC)Ce¨ = Calor especifico del agua (kJ/KgºC)K¨ = capacidad calórica del calorímetroTi = Temperatura inicial del alimento.ºC

b.- Calcule el calor el calor transferido Q para cada muestra, utilizando la ecuación I de laIntroducción y el Cp calculado en la experiencia practica, para el alimento empleado. En elcaso de las otras muestras utilice el Cp reportado en la bibliografía.


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