TERMODINAMICA Calculo

1. Calcule la carga total térmica que debe absorber el cuarto frío en un lapso de 12 horas incluyendo el calor debido al aire y al hielo del interior del recinto :

[pic 1]

 : Carga térmica total. 359- 4590 Kg – 4.5 ton[pic 2]

 : Carga térmica de la carne vacuna.[pic 3]

: Carga térmica de la carne de cerdo.[pic 4]

 : Carga térmica de la carne de pollo (aves).[pic 5]

: Carga térmica del aire.[pic 6]

: Carga térmica del hielo.[pic 7]

CANTIDAD A ALMACENAR:

[pic 8]

De esta forma obtenemos que:

Almacenamiento: 4130 kg

50% de vacuno: 2065kg

20% de carne de cerdo: 826kg

30% de pollo (Aves): 1239kg

Para el cálculo de la cantidad y hielo.

[pic 9]

 AIRE DENTRO DE LA CAMARA:

  [pic 10]

Volumen del cuarto lleno de aire = [pic 11]

Para calcular masa del hielo se utiliza la densidad de [pic 12]

Masa del Aire= [pic 13]

1. Carga térmica de la carne vacuna.

Se obtiene la carga antes de congelar, carga para congelar y carga después de congelar con el siguiente ciclo y la formula 1:

5ºC (Entrada) / -1.7 ºC (congelamiento) / -5ºC (deseada)

 Formula 1 [pic 14]

De la cual se obtiene que:

m: Masa de la carne bovina.

Ca: Calor especifico antes de congelar.

: Cambio de temperatura antes de congelar.[pic 15]

Cpc: Energía para congelar.

Cc: Calor especifico después de congelar.

: Cambio de temperatura para llevarla a la Temperatura deseada.[pic 16]

Los datos son:

m: 2065 kg

Ca: 0,71 Kcal/kgºC

: (-1.7ºC) – (5ºC) = 6.7ºC (ANTES DE CONGELAR)[pic 17]

Según la tabla de propiedades térmicas dadas en el problema:

Cpc: 51 Kcal/kg

Cc: 0.39 Kcal/kgºC

: (-5ºC) - (-1.7ºC) = 3.3ºC. (TEMPERATURA DESEADA)[pic 18]

Sustituyendo valores en la Fórmula 1:

[pic 19]

.[pic 20]

1. Carga térmica de la carne de cerdo.

Se obtiene la carga antes de congelar, carga para congelar y carga después de congelar con el siguiente ciclo y la misma fórmula 1 utilizada para la carga térmica de la carne vacuna:

5ºC (Entrada) / -1.7 ºC (congelamiento) / -5ºC (deseada)

Varían los datos, ya que ahora se hacen los cálculos a partir de la carne de cerdo estos serian:

m: 826kg

Ca: 0,68 Kcal/kgºC

: (-1.7ºC) – (5ºC) = 6.7ºC [pic 21]

Cpc: 48 Kcal/kg

Cc: 0.38 Kcal/kgºC

: (-5ºC) - (-1.7ºC) = 3.3ºC.[pic 22]

Sustituyendo valores en la Fórmula 1:

[pic 23]

[pic 24]

1. Carga térmica de la carne de aves (pollo).

Se obtiene la carga antes de congelar, carga para congelar y carga después de congelar con el siguiente ciclo y la misma fórmula 1 utilizada para la carga térmica de la carne vacuna y porcina:

5ºC (Entrada) / -2.8 ºC (congelamiento) / -5ºC (deseada)

Varían los datos de masa, calores específicos y calor latente de congelación así también los diferenciales de temperatura, ya que ahora se hacen los cálculos a partir de la carne de aves (POLLO):

m: 1377 kg

Ca: 0,79 Kcal/kgºC

: (-2.8ºC) – (5ºC) =7.8ºC[pic 25]

Cpc: 59 Kcal/kg

Cc: 0.37 Kcal/kgºC

: (-5ºC) - (-2.8ºC) = 2.2ºC.[pic 26]

Sustituyendo valores en la Fórmula 1:

[pic 27]

[pic 28]

1. Carga térmica del aire.

[pic 29]

Sustituyendo: [pic 30][pic 31]

[pic 32]

1. Carga térmica del hielo.

[pic 33]

[pic 34]

[pic 35]

...