UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS ESCUELA DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL INGENIERIA DE ALIMENTOS – I
SEMINARIO II: BALANCE DE ENERGÍA
1.
¿Cual ual es la ent entalpa !e un "ap "ap#$ !e a%u a%ua &ue &ue t'e t'ene una una p$e p$es'(n !e 1) at* at* + una te*pe$atu$a !e ,-)C/
,.
00 00 2% !e pu$ pu$33 !e *an *an4a 4ana na a 1)C 1)C se se 5al' 5al'en enta ta en en un 'nte 'nte$5 $5a* a*6' 6'a! a!#$ #$ !e !e 5al# 5al#$$ p#$ p#$ a!'5 a!'5'( '(nn !e 1,17)) 2J. Cal5ule la te*pe$atu$a !el p$#!u5t#. Cp* 8pu$39:0.), 2J;2%<
7.
Cal5 Cal5ul ulee la 5an 5ant' t'!a !a! ! !e 5al 5al#$ #$ &ue &ue se se p$#p p$#p#$ #$5' 5'#n #naa en una una 5al! 5al!e$ e$aa pa$a pa$a p$# p$#!u5 !u5'$ '$ 1) 1)) ) 2%;= 2%;= !e "ap#$ satu$a!# a 1) at* a pa$t'$ !e a%ua a 1C. Sup#n'en!# &ue la 5al!e$a t'ene una e>'5'en5'a !e ?)@. Cal5ule a!e*s l#s 5a6all#s !e 5al!e$a.
0.
Se 5al 5al'e 'enntan tan ,)) l;= l;= !e pu$3 pu$3 !e t#*a t#*ate te !es! !es!ee ,)C ,)C =ast =astaa B)C B)C ut'l ut'l''4an 4an!# "ap# "ap#$$ satu$a!# a ,,)C. s' el "ap#$ 5e!e su 5al#$ latente + sale 5#*# l&u'!# satu$a!# ¿&u3 5ant'!a! !e "ap#$ se $e&ue$'$/ Dat#s Cp !el pu$3 !e t#*ate : ).B 25al;2% C Dens'!a! !el pu$3 : 1.)? 2%;l
.
Se !es !esea ea en>$ en>$'a 'a$$ un pu$3 pu$3 !e 5= 5=5= 5=a$ a$#s #s 8%u 8%u's 'san ante tes9 s9 !es! !es!ee una te* te*pe pe$a $atu tu$a $a !e B) B)C C =asta una !e ,C. Pa$a ell# se ut'l'4a a%ua a BC la &ue se 5al'enta =asta ,)C. S' la 5ant'!a! !e pu$3 a en>$'a$se es !e ))) l;= ¿u3 5ant'!a! !e a%ua !e6e$a usa$se/. Dat#s Cp5=5=a$#s : ).?1 25al;2%C ρ : 1.1 2%;l.
.
¿Cul ul es la ent entalpa !e "ap#$ !e a%ua a%ua sat satu$a!# + !el !el a%ua l& l&u'!a u'!a sat satu$a!a a la te*pe$atu$a !e 7)C/ ¿Cul se$ su p$es'(n/
-. A un tan& tan&ue ue 5#n 5#n le5 le5=e =e !e , *7 !e 5apa5'!a! se le a%$e%a le5=e a $a4(n !e ,)) l;*'n + se le &u'ta al *'s*# $'t*#. La te*pe$atu$a 'n'5'al !e la le5=e en el tan&ue es !e 1C. La le5=e ent$ante al tan&ue est a -C. S' el 5alenta!#$ a!'5'#na 1)) <5al;*'n + s' l#s 5a6all#s a!'5'#na!#s p#$ el a%'ta!#$ es !e HP. Cal5ule la te*pe$atu$a en el tan&ue en >un5'(n !el t'e*p#. Dat#s !ens'!a! !e la le5=e 1.)7 5apa5'!a! 5al#$>'5a !e la le5=e ).?B 25al;2%C. B.
Un "ap "ap#$ #$ t'e t'ene ne un un ?@ ?@ !e 5al 5al'! '!a! a! 8@ 8@ !e !e =u*e =u*e!a !a!9 !9 + est est a la p$e p$es' s'(n (n !e !e ).0 ).0 2%;5 2%;5* * ,. ¿Cul se$ la entalpa/
?.
¿5u ¿5ull se$ se$ la la 5ant 5ant'! '!a! a! !e !e 5al# 5al#$$ &ue &ue !e6e$ !e6e$ &u't &u'ta$ a$se se a una una t#n t#nela ela!a !a *3t *3t$' $'5a 5a;= ;= !e !e a%ua a%ua &ue est a ,)C pa$a 5#n"e$t'$la en ='el# a ,)C.
1). 1). Un 5al! 5al!e$ e$## es ut'l ut'l'4 '4a! a!## pa$a pa$a p$#!u p$#!u5' 5'$$ "ap# "ap#$ $ s'en s'en!# !# al'* al'*en enta ta!# !# p#$ p#$ un tan& tan&ue ue !e al'*enta5'(n. Este tan&ue $e5'6e 1)) 2%;= !e a%ua a ,)C + "ap#$ 5#n 0@ !e =u*e!a!. El 5al!e$# ut'l'4a 1) 2%;= !e 5#*6ust'6le 5#n un p#!e$ 5al($'5# !e 7)) 2K;2% 5#n una
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e>'5'en5'a !el ?@. A!e*s !el 5al!e$# %ene$a "ap#$ satu$a!# a 1) at* !e p$es'(n. C#ns'!e$an!# la e>'5'en5'a !e "ap#$'4a5'(n al 1))@. ¿Cul es la *asa !e "ap#$ =*e!# &ue 'n%$esa al tan&ue !e al'*enta5'(n/ 11. En un p$#5es# se*'5#nt'nu# se pelan papas *e!'ante "ap#$ !e a%ua. El "ap#$ 'n%$esa a 10C a $a4(n !e 0 2% p#$ 5a!a 1)) 2% !e papas s'n pela$. Estas ent$an al s'ste*a a 1-C + las papas pela!as salen a 7C. A!e*s !el s'ste*a sale una 5#$$'ente $es'!ual a )C. 8a%ua *as !ese5=#s9. L#s 5al#$es espe5'>'5#s !e las papas s'n pela$ !e la 5#$$'ente $es'!ual + !e las papas pela!as s#n 7- 0, + 7 2K;2%C $espe5t'"a*ente. S' la entalp'a espe5>'5a !el "ap#$ 85#ns'!e$an!# )C 5#*# te*pe$atu$a !e $e>e$en5'a9 es ,-) 2J;2%. Cal5ula$ la 5ant'!a! !e 5#$$'ente $es'!ual + papas pela!as &ue salen !el p$#5es#. 1,. )) 2%;= !e "ap#$ s'$"en pa$a '*pulsa$ una tu$6'na. El "ap#$ 'n%$esa a la tu$6'na a 00 at* + 0)C 5#n una "el#5'!a! l'neal !e ) *;s + la a6an!#na en un punt# s'tua!# * p#$ !e6aK# !e la ent$a!a !e la tu$6'na a 1 at* + 7) *;s !e "el#5'!a!. La tu$6'na ent$e%a t$a6aK# !e eKe a un $'t*# !e -))2 + se est'*a &ue la pe$!'!a !e 5al#$ !e la tu$6'na es !e 1) 0 25al;=. Real'4an!# un 6alan5e !e ene$%a 5al5ula$ el 5a*6'# !e entalpa espe5>'5a as#5'a!# a este p$#5es#. 17. El %as !e !espe$!'5'# !e un p$#5es# !e 1 *#l;= !e CO a 0-7< se &ue*a a 1 at* !e p$es'(n en un =#$n# usan!# a'$e a 7-7<. La 5#*6ust'(n es 5#*pleta + se usa ?)@ !e e5es# !e a'$e. EL %as !e 5#*6ust'(n !e sal'!a esta a 1,-7<. Cal5ule el 5al#$ et$a'!# en el =#$n#. 8∆H,?B):,B,1)7 2J;*#l Cp* 8CO9:,?.7B 2J;*#l< Cp* 8CO,9:0?.?1 2J;*#l< Cp* 8O,9:77., 2J;*#l< Cp* 8N,9:71.07 2J;*#l<
RESUELTOS 819 El 5'!# >u*$'5# se p$#!u5e a pa$t'$ !el 5'!# *l'5# ut'l'4an!# la en4'*a >u*a$asa. Cal5ula$ el 5al#$ estn!a$ !e $ea55'(n. 8,9 Un *e!'# !e >e$*enta5'(n l&u'!# a 7) C se 6#*6ea a "el#5'!a! !e ,))) 2%;= a t$a"3s !e un 5alenta!#$ !#n!e su te*pe$atu$a se ele"a a -) C 6aK# p$es'(n. El a%ua 5al'ente !e !espe$!'5'# usa!a pa$a el 5alenta*'ent# ent$a a 5#nt$a5#$$'ente a ? C + sale a B C. La 5apa5'!a! 5al($'5a p$#*e!'# !el *e!'# !e >e$*enta5'(n es 0.) 2J;2%.< + la !el a%ua 0.,1 2J;2%.< 8"al#$es #6ten'!#s !e ta6las9. Las 5#$$'entes !e >e$*enta5'(n + !e a%ua 5al'ente estn sepa$a!as p#$ una supe$>'5'e *etl'5a a t$a"3s !e la 5ual se t$ans>'e$e el 5al#$ + &ue '*p'!e la *e45la >s'5a !e a*6as. Esta6l345ase un 6alan5e !e 5al#$ 5#*plet# pa$a el s'ste*a. Cal5lese el >luK# !e a%ua + la 5ant'!a! !e 5al#$ aa!'!# al *e!'# !e >e$*enta5'(n sup#n'en!# &ue n# =a+ p3$!'!as en el s'ste*a. 879 Una 5ant'!a! !e 1)) latas !e s#pa !e "e$!u$as se 5al'entan =asta 11 C en una $et#$ta lue%# se en>$an a 7B C en la $et#$ta antes !e sa5a$se ut'l'4an!# pa$a ell# a%ua &ue ent$a a ,0 C + sale a 7) C. Cal5ule l#s 2'l#s !e a%ua !e en>$'a*'ent# ne5esa$'#. Dat#s Ca!a lata 5#nt'ene ). 2% !e s#pa + la lata "a5a pesa -) %. • El Cp p$#*e!'# !e !e la s#pa : ).?0 <5al;2%.C. • El *etal !e la lata : ).1, <5al;2%.C. •
M.Sc. Guillermo Linares L.
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Pa$a s#stene$ las latas !ent$# !e la $et#$ta se e*plea una 5anasta !e *etal &ue pesa 1) 2% 8Cp p$#*e!'# : ).1, <5al;2%.C9. Sup#n%a &ue la 5anasta se en>$a =asta 7B C. La 5ant'!a! !e 5al#$ &u'ta!# !e las pa$e!es !e la $et#$ta al en>$'a$se !e 11 C a 7B C es ,)) <5al. Las p3$!'!as p#$ $a!'a5'(n s#n !e 1,) <5al.
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