PROBLEMASmateria y energia clase 2 1



Contenido
Balance de régimen estable – Diluciones y Concentraciones 2
Balance de 1 o 2 etapas de régimen estacionario 14
Método grafico para resolver problemas de mezclas (regímenes de momentos estacionarios) 21
Mezclas binarias. Método cuadro de Pearson 21
Mezclas de 3 componentes. – Diagramas triangulares 24
LIPIDOS 26
Balance para jaleas y mermeladas 31
Calor especifico 34
La energía totalde un sistema constante 35
Calor sensible, latente, viaje térmico. 36
CARTA PSICOMETRICA 40
LIOFILIZACION 42
INTERCAMBIADOR DE CALOR 44


Balance de régimen estable – Diluciones y Concentraciones
Ejercicio #1
¿Cuántos Kg de una disolución que tenga 8% de sal, se puede obtener por una disolución de otra solución que pesa 15 Kg y contienen 20% de sal?






Ejercicio #2
¿Cuantos Kg de salmuera al25% se podría obtener por dilución de 120 g de solución concentrada al 58%?






Ejercicio #3
¿Cuánto jugo concentrado en Kg de 65% y jugo fresco con 10% se debe mezclar para obtener 100L y 40% y con una densidad de 1.09g/cm3?








Ejercicio #4
Cuantos Kg de agua son requeridas para incrementar el contenido de humedad de un material de masa 100 Kg desde un 30% hasta un 75%







Ejercicio #5Cuantos Kg de jarabe al 5% de sacarosa podremos obtener una dilución de 15 galones al 30% con una densidad relativa de 1.1







Ejercicio #7
Se dispone 100kg de sopa deshidratada con 20% de humedad y a partir de la cual debo obtener una sopa con 15% de sólidos totales, determinar los litros de agua que se debe agregar y los kg totales








Ejercicio #8
Deseamos preparar 1200 frascos de 200cm3para salsa de tomate con 12°Brix y una densidad de 1.2g/cm3. ¿Cuántos Kg de pasta de tomate de 33°Brix y cuántos Kg de H2O necesito mezclar?








Como tenemos que elaborar 1200 frascos de 200cm3, tenemos que primero multiplicar los 1200 frascos para los 200cm3 para así poder obtener el volumen de dicha salsa de tomate y con la ayuda de la densidad podremos obtener la masa entonces1200*200*1.2=288000g pero pasamos por conversión a Kg sabiéndose que la masa es de 288Kg de salsa de tomate a fabricar


Ejercicio #9

Una embotelladora desea producir una bebida 2% de sacarosa. Para ello ingresa la fórmula secreta a la mezcladora a una velocidad de Q=200galones/minuto y añade a la mezcla jarabe de 20`Brix
¿Qué tipo de mezcladora se debe utilizar?
¿Con que velocidad en kg/s deberá ingresar eljarabe a la mezcladora?
¿Cuántos envases de 3,5L, 2L Y 1L Y 250 ml se producirán para obtener en 1º h de trabajo?






AYUDANTIAS
Balance de régimen estable – Diluciones y Concentraciones
Ejercicio 1
En una embotelladora se debe producir una bebida con 2% de sacarosa para ello ingresa a una procesadora a velocidad de 200 gal/min. El concentrado para hacer la bebida de fórmula secreta que sedeberá mezclar con el jarabe para producir la bebida con 20° BRIX a densidad relativa de 1.1
a.- ¿Con que velocidad kg/s deberá ingresar al jarabe contiene 20% de sacarosa al fin de endulzar la bebida?
b.- ¿Cuántos envases de 1 litro, 2 litros, 3 litros, 250 ml producirá en 10 horas de trabajo?





Cálculos
200 gal/min * 3.785 litro/ 1 gal * 1min/60s * m³/1000 litro = 0.0126 m³/s

a.- m = pQ
m=1100kg/m³ * 0.006m³/s
m=13.88kg/s
m=13.88kg/s * 3600s/h = 49968 kg/h
pr = ps/pH2O
1.1 * 1000 = ps pr=1100kg/m³

Balance Total
J + A = B
49968 + A = B

Balance por componentes
JJx+Aax = Bbx
49968(0.2) + 0 = B(0.02)
B= (49968*0.02)/0.2 = 4996.8 x 10h
B=4996800 h

b.- V=m/p = 4996800Kg/1100(kg/m³)= 4542.55 m³

Para un litro: 4542.55m³ * (1000L/m³) =4542.55*10³ envases
Para dos litros: 4542.55*10³/2=2271275 envases
Para 3.5 litros: 4542.55*10³/3.5 = 1297871.4 envases
Para 250 mililitros: 4542.55*10³L*(1000mL/1L) = 4542550000mL/250mL = 18170200 envases

Ejercicio 2

Se requiere producir un preparado de fruta que contenga 45% de solidos solubles partiendo de un sumo que contiene 10° BRIX la fábrica dispone de un evaporador capaz de concentrar el zumo hasta 65°BRIX por lo que después este...