CÁLCULOS DE TRABAJO PARA LA ELABORACIÓN DEL PRODUCTO SELECCIONADO.

BALANCE DE MATERIA DE LA MERMELADA

los mangos contienen alrededor de 15% de sólidos y 85% de agua. para preparar mermelada de mango, se mezclan los mangos triturados con azúcar en una relación de 45:55, y la mezcla se calienta para evaporar el agua hasta que el residuo contiene una tercera parte de agua en masa.

El siguiente dibujo, presenta el diagrama de flujo de este proceso y se utiliza para calcular cuántas libras de mango se necesitan para producir una libra de mermelada.

Balance parcial de masa para sólidos: 0,15 * Q1 = x * 1 lbm

Balance parcial de masa para azúcar: (55/45) * Q1 = (0,667 – x) * 1 lbm → x = (0,15 * Q1)/lbm → (55/45) * Q1 = (0,667 – (0,15 * Q1/lbm)) lbm → Q1 = 0,486 lbm.

Respuesta: 0,486 lbm.

4. CÁLCULOS DE CAMBIO DE ENTROPÍA PARA LA ELABORACIÓN DEL PRODUCTO SELECCIONADO.

Proceso termodinámicosIntercambiador de calor

Evaporador (olla de acero)

Del balance de materia se arrojaron los siguientes resultado para la elaboración de una kilogramo masa (paso las libras masa por kilogramos para hacer más fácil los balance de energía)

Cantidad de mango suministrado = 0.486 kg

Cantidad de azúcar suministrado = 0594kg

Cantidad de agua evaporada = 0.15 kg

Producto final mermelada = 1 kg

Balance de energía en el evaporador (olla)

Q = m (mango) *cpmango (∆T ¿ + m(agua a evaporar) *(Hg-Hf)

M (mango) = 0.486 kg

cpmango = 1.675 + 0.025 x agua

x agua = 0.85

cpmango = 1.701 kj/kg °c

m(agua a evaporar) = 0.15 kg

tinicial = 20°c (temperatura que tiene la fruta)

tfinal = 100°c (teperatura de ebullición)

las entalpia se hallan en la las tablas termodinámicas de vapor saturado

a 20°c Hf= 83.915 kj/kg

a 100°c Hg = 2506.0 kj / kg

Q = 0.486 kg * 1.701 kj/kg °c ( 100- 20) °C + 0.15 kg(2506.0 kj / kg -83.915 kj/kg) =429.44 kj

El calor q se le debe suministrar a la olla para evaporar 0.15 kg de agua es de 429.44 kj