ACT 6 CALOR

UNIVERSIDAD NACIONAL - ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD

ACTIVIDAD N° 6

TRABAJO COLABORATIVO 1

TRANSFERENCIA DE CALOR

PRESENTADO POR

JOSE WILLIAM ALVIS OLAYA

CODIGO: 16.284.665

OSKAR EDWIN ORDOÑEZ GOMEZ

CODIGO: 13.040.549

GRUPO 301219_2

TUTOR

CARLOS GERMAN PASTRANA BONILLA

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD

FACULTAD DE CIENCIAS BASICAS E INGENIERÍA

INGENIERÍA DE ALIMENTOS

MARZO 2014

INTRODUCCION

La transferencia de calor es aquella ciencia que busca predecir la transferencia de energía que puede ocurrir entre cuerpos materiales, como resultado de una diferencia de temperatura. La termodinámica enseña que esta transferencia de energía se define como calor. La ciencia de la transferencia de calor no sólo trata de explicar cómo puede ser transferida la energía calorífica, sino también trata de predecir la rapidez a la que se realizará este intercambio bajo ciertas condiciones especificadas. El hecho de que un régimen de transferencia de calor sea el objetivo deseado de un análisis, señala la diferencia entre la transferencia de calor y la termodinámica. La termodinámica se ocupa de sistemas en equilibrio; se puede utilizar para predecir la cantidad de energía requerida para pasar un sistema de un estado de equilibrio a otro; no puede usarse para predecir qué tan rápido se realizará un cambio, ya que el sistema no se encuentra en equilibrio durante el proceso. La transferencia de calor completa al primer y segundo principios de la termodinámica, al proporcionar reglas experimentales adicionales que se pueden utilizar para establecer rapideces de transferencia de energía. Tal como en la ciencia de la termodinámica, las reglas experimentales utilizadas como base del tema de la transferencia de energía son muy simples y se les puede ampliar con facilidad para que abarquen -diversas situaciones prácticas.

FASE UNO

PREGUNTA ABIERTA.

1- Relacione dos procesos del software Plantas Virtuales en los cuales se presentan los mecanismos de transferencia de calor individuales y dos en los cuales se presenten los mecanismos combinados.

R/ El calor fluyendo de cuerpos o zonas de cuerpos, de alta temperatura a cuerpos o zona de cuerpos a baja temperatura lo hace fundamentalmente en uno ó más de tres mecanismos de transferencia de calor. Ellos son conocidos como CONDUCCION, CONVECCION Y RADIACION mecanismos que en la práctica se presentan en forma individual o simultánea en la industria.

Mecanismo individual de transferencia de calor.

Enfriador; es un equipo que transporta material a altas temperaturas por medio de una zaranda vibratoria a través de la cual se hace pasar una corriente de aire frio para reducir su temperatura a la temperatura ambiente del área de almacenamiento, (mecanismo individual) la convección.

Mecanismo Combinado de transferencia de calor.

Horno continúo de panificación; el horno es en esencia un concentrador de calor concebido para mantener temperaturas elevadas y someter a éstas a un material en particular. En el caso de la panificación, los hornos están diseñados para mantener en su interior temperaturas del orden de los 200ºC, el calor se transfiere al pan por radiación y convección a través de superficies o tuberías radiantes o directamente a través de vapor.

2- Seleccione un proceso industrial para alimentos en el que se tengan los mecanismos de convección y radiación. Elabore un diagrama de flujo y describa brevemente el equipo en el cual se transfiere calor indicando claramente el mecanismo, la fuente de calor y rango aproximado de temperaturas de proceso.

R/

• Elaboración de jugos concentrados de frutas.

• Elaboración de néctar de frutas

Métodos de conservación

• Pasteurización: Esta etapa se puede realizar por dos métodos. El primero método se prepara el néctar, es calentado a 60ºC y pasado a envase para ser colocado en marmita o autoclave hasta alcanzar una temperatura interna de 85-88ºC. Por el segundo medio el néctar se calienta hasta una temperatura de 90ºC para luego envasar sellar y ser refrigerado por un tiempo de 1-3 minutos.

• Esterilización térmica y envasado aséptico: Consiste en el calentamiento rápido del fluido, retención durante un corto periodo de tiempo, enfriamiento y envasado bajo condiciones asépticas en recipientes previamente esterilizados

3- Elabore el circuito térmico para un alimento colocado al baño de maría en un recipiente de vidrio, que se encuentra dentro de una olla de vidrio colocada en un horno microondas.

R/

Vidrio

Vidrio

T2 Fuente de microondas

T3

T1

En aplicaciones industriales se pueden presentar simultáneamente dos o los tres mecanismos. En la conducción se puede presentar flujo a través de paredes compuestas

.

Para estos casos se introduce la analogía con los sistemas eléctricos y más concretamente con los circuitos y resistencias. De la ecuación de flujo, igual a fuerza sobre resistencia se obtienen las resistencias térmicas así:

4- Investigue el principio de funcionamiento de un secador solar, Identifique las resistencias térmicas y elabore el circuito térmico correspondiente.

R/ Principio de funcionamiento de un secador solar.

El secador solar elimina la humedad de los alimentos por medio de absorción de la humedad circular de un flujo de aire caliente a través de los alimentos. Existen varios tipos de secadores solares, de tipo indirecto, donde el colector solar y la cámara de secado están separados, y de tipo directo donde el flujo de calor les llega directamente a los alimentos.

Un colector solar del tipo de

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