Ejercicio de termodinamica

Resolución de Problemas para los del curso de Termodinámica que sean de la Escuela de Ingeniería en Enología y Vitivinícola

1. En el proceso de elaboración del vino, la glucosa fermenta para producir etanol según la siguiente reacción:

C6H12O6 (aq) → C2H5OH (aq) + CO2 (g).

1. Si, en un proceso de fabricación, partimos de 71 g de glucosa y se obtuvo el equivalente a 30,4 mL de etanol, ¿cuál fue el rendimiento de esta reacción?
2. ¿Cuál será el volumen de CO2 de la reacción inicial, medido a 20 ºC y 1,3 atm?

2.- La Bodega Arpe S.A.C. produce dos tipos de vino, blanco y tinto. Por razones de marketeo, el número de botellas de vino blanco debe ser inferior al número de botellas de vino tinto y el máximo de botellas totales producidas no puede ser superior a 60000.

Además, a causa de la mala cosecha de uva no pueden producirse más de 40000 botellas de vino tinto ni más de 25000 de vino blanco. Sabiendo que el beneficio obtenido por cada botella de vino tinto es de 10 soles y de 12 soles por cada botella de vino blanco y que se vende toda la producción, se pide: (a) ¿Cuántas botellas de cada tipo han de producirse para hacer máximos los beneficios? (3 puntos) (b) ¿Cuáles serán dichos beneficios máximos?

3.- La edad del vino se puede determinar midiendo el contenido de Tritio radioactivo. El Tritio está presente en estado estable en la Naturaleza. Se forma inicialmente por irradiación cósmica de vapor

en la atmosfera alta, para después decaer espontáneamente en un proceso de reacción de 1° orden con una vida media de 12,5 años. Lo importante es que la reacción de formación no ocurre de manera significativa dentro de una botella de vidrio en la superficie terrestre. Si un vino presenta el 25% de la radioactividad que tiene un vino recién embotellado. ¿Qué edad tiene?

4.- En la uva los azúcares están compuestos en su mayor parte por glucosa y fructosa (98%), como máximo 2% restante son pentosas, azúcares no fermentables por las levaduras, que en principio no se van a modificar en el proceso fermentativo. En determinados procesos de elaboración se adicionan azúcares que pueden provenir de la uva (mostos o mostos concentrados) o de otros orígenes (sacarosa). Es así que a través de las levaduras transformamos la glucosa:        C6H12O6 (s) → 2 C2H5OH (l ) + 2 CO2 ( g )

Tenemos como dato: Δ°G = -222.76 KJ/mol

Δ°Hf glucosa = -1274 KJ/mol Δ°Hf CO2 = -393.51 KJ/mol

Δ°S C2H5OH = 160.7 Joule/ mol-°K

Δ°S CO2 = 213.74 Joule/mol-°K Δ°S glucosa = 212.1 Joule/mol-°K        . Hallar: Δ°SRxn = ¿?, Δ°Hf C2H5OH =¿?

5.- El ácido acético es un ácido monoprótico débil que proviene de la oxidación del etanol y se encuentra en el vinagre del vino. Valoramos 15 mL de una disolución de ácido acético con una disolución de NaOH 0,860 M, y la curva de valoración obtenida es la que se representa en la figura:

[pic 1]

1. Hallar la Concentración Molar de la disolución de acético.
2. Observe la curva, indique el pH de la disolución de ácido acético y calcule el grado de ionización del ácido en esta disolución.
3. Calcule Ka.

6.- A que llamamos las Reacciones químicas del Vino 7.- Que se produce durante la fermentación del Vino 8.- Explicar:[pic 2]

9.- El etanol tiene un valor energético similar al de los hidratos de carbono. Si la entalpía de combustión del etanol es -1362,6 KJ/mol,

calcular el contenido energético del alcohol que se ingiere al tomar un vaso de vino de 120 ml de 12,5 º (12,5 % en volumen). La densidad del alcohol etílico es de 0,79 g/ml.

10.- En la fermentación acética del vino, por la acción de las bacterias del género Acetobacter, el etanol reacciona con el oxígeno del aire, se transforma en ácido acético y agua que da lugar al vinagre. Datos: T = 25 °C

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