Proceso Termodinámico Transitorio

PROCESO TERMODINÁMICO TRANSITORIO
MATERIALES Y PROCEDIMIENTO

Materiales
* Autoclave
* Cronómetro
* Flexómetro
* Termómetro
* Fuente de calor
Sustancias
* Agua de grifoProcedimiento
* Se agrega a la olla una cantidad de 4 litros de agua antes de iniciar la cocción para asegurar que las condiciones de saturación prevalecen mientras la cocción progresa. Esta característicapermite cocinar con agua a una temperatura controlada, la cual es más alta que la temperatura de ebullición del agua.
* Se establece un calor medio hasta que la autoclave a presión alcanza lapresión de operación (150-200 Kpa)
* Determina la masa de agua inicial y el volumen de la autoclave.
DATOS, CÁLCULOS Y RESULTADOS
Datos:
T agua = 14 ºC T operación = 240 ºF = 115,56 ºC tiempo =35 minutos = 2100 segundos

Volumen inicial de agua = 7 Ltrs Volumen de la olla = 23 Ltrs
Volumen final de agua = 4,95 Ltrs Volumen de la tapa de la olla = 2,25 Ltrs
Q=Q1-2/∆t

Balance deEnergía:
(H+12v2gc+gzgc)entr*mentr-(H+12v2gc+gzgc)sal*msal+Q1-2-W1-2=(m2u2-m1u1)sist
-Hsalmsal+Q1-2=(m2u2-m1u1)sist

Q1-2=(m2u2-m1u1)sist+Hsalmsal …………. (1)

Balance demasa:
mentra-msale=m2-m1sist
msal=-m2-m1sist
Reemplazando en (1)
Q1-2=m2u2-m1u1sist-Hsalm2-m1sist ………….. *
Cálculo de la entalpía de salida:
Hsal=Hg a T=115,56 ºC

Interpolando:1152699,0115,56Hg1202706,3 Hg=2699,8176 KJKg → Hsal=2699,8176 KJ/Kg

Cálculo de X1
Vo=V1=Vf1+x1Vg1-Vf1 ………. (2)
Sabemos que: V1=Vo ; pero debemos calcular Vo
V1=VTm …………(3)
VT= Volla+Vtapa
VT=23 + 2,25 Ltrs
VT=25,25 Ltrs
VT=0,02525 m3
Volumen inicial de agua = 7 litros = 0,007 m3
δ=mV → m=δ V
δ= 1Vo → m=1VoV
Sabemos que Vo=Vf=0,001001 m3/Kg a una T = 15 ºC
m=10,001001 m3/Kg*0,007 m3 = 6,993 Kg de agua
Reemplazando en la ecuación (3)
V1=0,02525 m36,993 Kg=0,00361 m3/Kg
Ahora necesitamos...