Principios fisicos de la olla de presion

INTRODUCCIÓN

Una olla de presión no es más que un recipiente con cierre hermético que retiene en su interior el vapor de agua producido durante la cocción de alimentos. Fue inventado por Denis Papin, físico francés. En la actualidad ese recipiente puede ser una cacerola para la cocina casera, un complejo digestor empleado en la preparación de pulpa de madera para la fabricación de papel, una autoclave, para esterilizar el instrumental médico, entre otros. En todos los casos el principio es siempre el mismo.

Mayores temperaturas significan una cocción más rápida y por consiguiente ahorro de tiempo y de combustible. Por ejemplo, al fabricar pulpa de madera, la presión del digestor hará que las astillas de madera puedan cocerse hasta que las fibras queden totalmente desligadas una de las otras, aptas pues, para la fabricación de papel.

Por otro lado, en la autoclave, a mayor temperatura se producirá una esterilización más confiable, la supresión de bacterias es también de gran importancia en la conservación de alimentos, en el cual son muy recomendables los procedimientos de cocción a presión, a fin de evitar el botulismo.

Todo tipo de aparatos de presión deben estar dotados de válvulas que dejen salir parte del vapor fijado, de este modo la presión en el interior de la olla se mantiene constante. Además, debe llevar una válvula de seguridad que se abre en caso de que falle la anterior, con lo que se evita el riesgo de explosión del recipiente.

También durante el desarrollo del trabajo se explicarán otros objetivos del mismo como son, saber qué es un gas ideal, como se pone en práctica la ecuación de los gases ideales, sabe diferenciar el gas del vapor, comprender cómo ocurren las transformaciones de fase, específicamente de líquido a vapor, además de entender la curva de las mismas.

FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA

¿A qué llamamos gas ideal?

El gas ideal es un modelo de gas muy sencillo, el cual considera que las moléculas que componen al gas son esferas duras, sin dimensiones y que solo interaccionan en el momento de los choques.

Para estos gases, existe una ecuación de estado que vincula estados termodinámicos y está dada por:

PV=nRT

Donde n es el número de moles del gas; R es la constante universal de los gases que es igual a 8.3J/mol K; P es presión; V es el volumen y T la temperatura.

La olla a presión se ha convertido en un indispensable elemento en la cocina moderna y mediante la ecuación de los gases ideales podemos explicar que este dispositivo basa su funcionamiento en el hecho de que la temperatura de ebullición de un líquido dependerá de la presión a que está sometido, de forma tal que, a más presión, mayor temperatura.

El esquema representa un recipiente cerrado tal y como es la olla de presión con su tapa ajustada, al que se le aplica calor y que contiene agua (azul). Las pequeñas bolitas azules representan las burbujas de vapor que abandonan el líquido y pasan al estado de vapor durante el calentamiento. Estos vapores como están confinados y no pueden escapar, van gradualmente incrementando la presión dentro de la olla, y con ello la presión de vapor saturado del agua, por lo que esta no podrá entrar en ebullición. El incremento de presión terminará levantando el peso que cierra un pequeño conducto al exterior y los vapores escaparán haciendo que la presión interior se estabilice en un valor

fijo, si baja, el peso cae y cierra el conducto, si sube el peso se levanta y deja escapar vapores en una suerte de regulador de presión. Durante este proceso, el agua de la olla ha ido ganando en temperatura y entra al fin en ebullición a un valor más alto de temperatura final, que si la olla estuviera abierta a la atmósfera. El incremento de temperatura, resulta evidente, que dependerá de la magnitud del peso colocado para cerrar el agujero de escape y del diámetro de este agujero. Este incremento de temperatura hará que los alimentos se cuezan mucho más rápido, que es la aplicación principal de la olla a presión. Finalmente, el uso de la olla a presión, ha hecho que ganemos en tiempo de cocción lo que indirectamente además significa un considerable ahorro de energía. Como existe la posibilidad real de que el agujero de escape se obstruya por fragmentos del alimento que se cuece, todas las ollas a presión, tienen una válvula de seguridad, que se abre cuando la presión interior sobrepasa un límite de seguridad establecido para evitar su explosión.

Diferencia entre el gas y el vapor:

Los términos gas y vapor se utilizan muchas veces indistintamente, pudiendo llegar a generar alguna confusión. Es por ello que es necesario dar por sentado perfectamente qué diferencia existe entre un gas y un vapor.

Gas: se definirá a un gas como el estado de agregación de la materia en que esta no tiene una forma determinada a causa de la libre movilidad de sus moléculas, sino que llena completamente cualquier espacio en que se sitúe (es decir llena totalmente el volumen del recipiente que lo contiene). Teóricamente cualquier sustancia puede transformarse en un gas a una temperatura suficientemente alta (de todas maneras, algunas

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