TERMODINAMICA

TRABAJO FINAL

TERMODINAMICA

GRUPO: 201015_114

ARBEY ALEXANDER ORTIZ LEMUS

CÓDIGO: 74859924

DIDIER YESID RINCON PAN

C.C. 74.861.341

JULIO HERRERA

CC 78.588.347

TUTOR: ANA ILVA CAPERA

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA “UNAD”

ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGIAS E INGENIERIA

PROGRAMA DE INGENIERIA INDUSTRIAL

CEAD COROZAL

JUNIO DE 2013

INTRODUCCIÓN

La Termodinámica es la rama de la física que describe los estados de equilibrio a nivel macroscópico. Constituye una teoría fenomenológica a partir de razonamientos deductivos, que estudia sistemas reales, sin modernizar y sigue un método experimental. Los estados de equilibrio son estudiados y definidos por medio de magnitudes extensivas tales como la energía interna, la entropía, el volumen o la composición molar del sistema, o por medio de magnitudes no-extensivas derivadas de las anteriores como la temperatura, presión y el potencial químico; otras magnitudes tales como la imanación, la fuerza electromotriz y las asociadas con la mecánica de los medios continuos en general también pueden ser tratadas por medio de la termodinámica.

La termodinámica ofrece un aparato formal aplicable únicamente a estados de equilibrio, definidos como aquel estado hacia «el que todo sistema tiende a evolucionar y caracterizado porque en el mismo todas las propiedades del sistema quedan determinadas por factores intrínsecos y no por influencias externas previamente aplicadas». Tales estados terminales de equilibrio son, por definición, independientes del tiempo, y todo el aparato formal de la termodinámica -todas las leyes y variables termodinámicas-, se definen de tal modo que podría decirse que un sistema está en equilibrio si sus propiedades pueden ser descritas consistentemente empleando la teoría termodinámica. Los estados de equilibrio son necesariamente coherentes con los contornos del sistema y las restricciones a las que esté sometido. Por medio de los cambios producidos en estas restricciones (esto es, al retirar limitaciones tales como impedir la expansión del volumen del sistema, impedir el flujo de calor, etc.), el sistema tenderá a evolucionar de un estado de equilibrio a otro; comparando ambos estados de equilibrio, la termodinámica permite estudiar los procesos de intercambio de masa y energía térmica entre sistemas térmicos diferentes.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Desarrollar el proceso de transformación de una fruta en mermelada, e identificar con base en los conocimientos adquiridos en el modulo la aplicabilidad de la termodinámica en los procesos industriales

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Identificar los ciclos termodinámicos presentes durante la elaboración de mermelada de guayaba

Realizar cálculos de trabajo y consumos energéticos en las etapas del proceso y la aplicación de la primera ley de la termodinámica.

Realizar cálculos de cambio de entropía.

SELECCIÓN DEL PROCESO

El proceso seleccionado para el trabajo es la elaboración de mermelada a partir de la Piña, es un proceso sencillo técnicamente y que involucra los siguientes procedimientos.

Nota: Los grados Brix (símbolo °Bx) sirven para determinar el cociente total de sacarosa disuelta en un líquido. Una solución de 25 °Bx contiene 25 g de azúcar(sacarosa) por 100 g de líquido. Dicho de otro modo, en 100 g de solución hay 25 g de sacarosa y 75 g de agua.

Los grados Brix se cuantifican con un sacarímetro -que mide la densidad (o gravedad específica) de líquidos- o, más fácilmente, con un refractómetro.

PELADO DELA FRUTA

El pelado consiste en retirar, ya sea de manera manual o mecánicamente, la cáscara de la pulpa de determinado fruto.

Se colocala fruta en agua hirviendo a 95C durante 10 minutos, conservar el color y ablandar los tejidos de la fruta, optimizando la extracción de la pulpa.

EXTRACCIÓN DE LA PULPA

Se hace con la ayuda de un despulpador de malla fina para evitar el paso residuos. Retirando las puntas finas que logren filtrarse y los residuos de la cascara.

COCCIÓN

Con la cocción se logra eliminar entre el 25% al 35% de agua en un alimento y así aumentar la concentración del producto final. En dicho proceso los alimentos experimenta cambios: físicos, químicos e incluso biológicos; desarrollando o mejorando características organolépticas, tales como: color, sabor, aroma, textura, concentración y aspectos nutricionales del mismo.

Se pone en la olla industrial la pulpa y una tercera parte del azúcar y se inicia la cocción a fuego moderado y agitando con regularidad para que la mezcla no se queme. Una vez que se alcanza el punto de ebullición se agrega el resto del azúcar y se continúa la cocción hasta que se alcancen 65 °Brix. En este punto se retira el calor y se agrega el ácido cítrico, el cual se disuelve previamente con poco agua. Se toma una muestra de la mermelada, se enfría hasta 25 °C y se mide el pH, el

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