Difusividad Térmica

INTRODUCCIÓN
Es muy importante preservar los productos así como evitar que estos contengan elementos nocivos como el clostridium, que es un género de bacterias anaerobias que se suele encontrar en conservas mal procesadas; por lo que es importante saber a qué temperaturas principalmente esta bacteria nociva es inactiva y no es un peligro para la salud del consumidor. Por ello es necesario elestudio de la temperatura y el tiempo de exposición en el proceso.
Para conocer la temperatura y el tiempo, nos debemos basar en la transferencia de calor (por conducción y/o por convección) de la conserva y para ello será necesario contar con los datos siguientes: el líquido de gobierno adicionado, la forma, la cantidad, el material (aleación) y por último, el tipo de músculo usado en la conservadarán un tratamiento particular a nuestro producto final.
I. OBJETIVOS
* Determinar el coeficiente de difusividad térmica para las muestras de pescado.
* Demostrar un método práctico para hallar la difusividad térmica de un producto pesquero (conserva).
* Mostrar la importancia del coeficiente de difusividad térmica en la elaboración de una conserva.
II. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICADifusividad térmica:
La difusividad térmica es la magnitud que aparece en la ecuación de conducción del calor, y depende proporcionalmente de la conductividad térmica y es inversamente proporcional al calor específico y a la densidad del material.
α = k/ρ.Cp
Para obtener en un material la difusividad deseada se juega con la capacidad calorífica y con la conductividad térmica. La mayordifusividad térmica se obtiene en materiales con un k muy elevado pero con calores específicos pequeños y densidades pequeñas. Los materiales con alta difusividad ajustan rápidamente su temperatura a la de sus alrededores.

J.P. HOLMAN – TRANSFERENCIA DE CALOR:
Si la conductividad térmica es constante, la Ec. Gral. De la conducción de calor tridimensional es constante:
∂2T∂x2+∂2T∂y2+∂2T∂z2+qk=1α∂T∂θDonde α = k/Pc denomina difusividad térmica del material. Cuanto mayor sea, más rápidamente se difundirá el calor por el material, esto puede verse examinado las propiedades físicas que forman α. Un valor grande de α resulta o por un valor alto de la conductividad térmica, lo que indicaría una transferencia rápida de calor, o por un valor alto de la conductividad térmica Pc. Un valor bajo en lacapacidad térmica podría significar que se absorbe menos cantidad de energía de la que se mueve por el material y se usa para elevar la temperatura del material; así se dispondrá de más energía para transferir. La difusividad térmica α tiene unidades de metros cuadrados por segundo.
J.P. Holman. Transferencia de calor. 1999. 8va edición. Pags3-4
III. MATERIALES Y MÉTODOS
Materiales:
*Tubos de ensayo
* Muestra de filete de pescado (enlatado)
* Baño maría
* Termómetro
* Cronómetro
Procedimiento:
La muestra de pescado se llevó a compactar en dos tubos de ensayo, para esto se colocó el termómetro aproximadamente al medio de la altura sumergida de las muestras y se esperó a que el baño maría se encontrara con una temperatura constante, una vez ocurrido estosrequisitos se procedió a registrar la temperatura del termómetro en el tubo.
A las primeras temperaturas las llamaremos T0, la temperatura constante del baño maría será nuestra T∞.
Método:
La siguientes medidas que da el termómetro en la muestra serán tomadas según indicaciones del profesor, en nuestro caso cada intervalo es de segundos para las dos muestras, estos datos se tomarán hastaencontrarse en temperaturas constantes o en equilibrio dándonos cuenta de ello en la poca o nada variación del termómetro en el tubo de ensayo que contienen las muestras.

T0, T1, T2, T3, T4, T5…
T
T∞
a
- d -
Donde:
a: Longitud sumergida
d: Diámetro del tubo de ensayo
T0, T1, T2, T3, T4, T5…
T
T∞
a
- d -
Donde:
a: Longitud sumergida
d: Diámetro del tubo de ensayo

Fórmulas utilizadas:...