Transmisión De Calor

La transmisión de calor.
Un alimento en la industria alimentaria se va a someter a numerosas operaciones durante su procesado, las cuales se pueden dividir en las que:
1.- Provocan cambios físicos.
2.- Provocan cambios químicos: solo estas van a tener efecto conservador sobre los alimentos; dentro de estas operaciones encontramos la transmisión de calor, la cual es un proceso dinámico dondese transfiera calor de un cuerpo caliente a otro más frio. Este tipo de procesos (calentamiento y enfriamiento) son los más usuales en una planta de alimentos. Estos procesos podemos además de alargar la vida útil del producto, transferirle al alimento unas propiedades organolépticas y fiscas determinadas y determinantes para el producto que se está elaborando.
Para poder llevar a cabo untratamiento térmico sobre un alimento, se debe de conocer:
* Las propiedades térmicas del propio alimento: calor especifico, calor latente, conductividad térmica.
* Mecanismos de transmisión de calor involucrados en el tratamiento de calentamiento o enfriamiento; como son conducción, convección y/o radiación para poder determinar el flujo de calor intercambiado.
* Estado en el que trabajamos(Estacionario o No Estacionario).
Calor especifico: Es la cantidad de energía térmica (calor) que se necesita para aumentar en un grado la temperatura de una sustancia por unidad de masa. Se mide en kj/kg*⁰C, su ecuación es:
Cp = Qm* ΔT
El subíndice “p” indica q esta medido a presión constante. Este parámetro depende de la temperatura a la que se estétrabajando, de la humedad, de la composición, de manera que en principio no se podrá considerar constante.
Conductividad térmica: Es la velocidad con la que el calor se transmite atraves de la unidad de espesor de un material cuando en sus extremos existe una unidad de gradiente de temperatura. Es una propiedad de la materia cuyo significado es la mayor o menor facilidad con la que el caloratraviesa un cuerpo. Se mide J/m*s* ⁰C ó Kcal/m*h* ⁰C. Se representa con la letra k, y si la k es alta, significa que el material ofrece poca resistencia al paso de calor y viceversa.
Para el tratamiento térmico de los alimentos es necesario conocer la conductividad térmica de los alimentos y la de los materiales con los cuales está elaborado el equipo utilizado en el proceso.
Difusividad térmica: Esla capacidad que tiene un cuerpo para transmitir el calor al someterlo a una variación de temperatura. Es una propiedad de los solidos, se representara con la letra y la medimos en m²/h. Su ecuación es :
=Kρ* Cp
Donde:
K= Conductividad térmica
ρ= densidad del alimento
Cp = Calor especifico

Mecanismos de transferencia de calor.Transmisión de calor por conducción.
La conducción es la forma en que tiene lugar la transferencia de energía a escala molecular. Cuando las moléculas absorben energía térmica vibran sin desplazarse, aumentando la amplitud de vibración conforme aumenta el nivel de energía.
La conducción es el método más habitual de transmisión de calor en procesos de calentamiento/ enfriamiento de materiales sólidos.Ley de Fourier.

Si existe un gradiente de temperatura en un cuerpo, tendrá lugar una transmisión de calor desde de la zona de alta temperatura, hacia la que está a temperatura más baja, el flujo de calor será proporcional al gradiente de temperatura:
qA=k dTdx
Donde:
q = Flujo de calor por conducción en la dirección x (W), k laconductividad térmica (W/m * ⁰C), A el area (normal a la dirección x) atraves de la que fluye el calor (m²), T la temperatura (⁰C) y x la distancia (m).
Transmisión de calor por convección
Cuando un fluido circula alrededor de un solido, existiendo una diferencia de temperatura entre ambos, tiene lugar un intercambio de calor entre ellos. Esta transmisión de calor se debe al mecanismo de...