Balance de Materia y Energia Yogurt

BALANCE DE MATERIA Y ENERGIABase de cálculo=5L de leche ℓLECHE =1.027 a 1.04 g/ml ℓPROMEDIO =1.0335 g/ml  Kg de leche alimentada=1.035(g/ml)*(5L) Kg de leche alimentada=5.1675Kg a) Sistema de mezclado 1 Sistema: Sistema cerrado discontinuo 1.25 kg Azúcar T0 = 18 ºC 5.1675 kg leche T0 = 18 ºC 6.4217 kg mezcla TF = 55 ºC Mezclado 1 W≈0 toperación = 10min Condensado Vapor saturado Cálculo de la carga térmica hacia el sistema Partiendo de la primera ley de la termodinámica para sistemas cerrados: E  Q  W U  E p  Ec  Q  W …(2) Consideraciones:  No existe variaciones de energía cinética y potencial en el tanque de mezclado.  El trabajo realizado por el agitador es despreciable.  No existe pérdidas de calor apreciables ya que el tanque tiene aislamiento.  Sistema de densidad constante. La ecuación (2) queda reducida a: 1 5246 kJ / s  6.4217 kg mezcla T0 = 55 ºC 6.678 *10  4 kg / s 2283 kJ / kg b) Sistema de Pasteurización Sistema Sistema cerrado discontinuo 6.5246 600s s Cálculo del vapor de calefacción consumido: El balance de energía en la chaqueta del tanque calefactor es:(utilizando vapor saturado a 10.º C   Q  914. 2 .4217 kg mezcla TF = 72 ºC Pasteurización W≈0 toperación = 10min Condensado Vapor saturado Cálculo de la carga térmica hacia el sistema Partiendo de la primera ley de la termodinámica para sistemas cerrados: E  Q  W U  E p  Ec  Q  W …(2) Consideraciones:  No existe variaciones de energía cinética y potencial en el tanque de mezclado.77 kJ kJ  1.85 kg.1 psia) 0 0 Q 1  m1  0 0 m1  Q1   1.77 kJ En unidades de flujo: 0 Q1  0 Q1  Q toperación 914.4217 kg 3.Q  U Q  mmezclaCmezclaT  kJ  55  18º C Q  6. 30 kJ En unidades de flujo: Q 0 Q2  0 Q2  toperación 420.4217 kg mezcla T0 = 72 ºC Enfriamiento 1 6. La ecuación (2) queda reducida a: Q  U Q  mmezclaCmezclaT  kJ  72  55º C Q  6.4217 kg 3.85 kg.º C   Q  420.7005 kJ / s  3.4217 kg mezcla TF = 43 ºC W=0 toperación = 4 h Agua TF = 23 ºC Agua T0 = 18 ºC Cálculo de la carga térmica retirada del sistema 3 .Incubación Sistema Sistema cerrado discontinuo 6.30kJ kJ  0.  Sistema de densidad constante.1 psia) 0 0 Q2  m2  0 0 m2  Q2   0.  No existe pérdidas de calor apreciables ya que el tanque tiene aislamiento. El trabajo realizado por el agitador es despreciable.7005 600s s Cálculo del vapor de calefacción consumido: El balance de energía en la chaqueta del tanque calefactor es:(utilizando vapor saturado a 10.068 x10  4 kg / s 2283 kJ / kg c) Sistema de Enfriamiento . Cpagua T 0 0 me  Qe Cpagua T  0.  El trabajo realizado por el agitador es nulo.4217 kg 3. La ecuación (2) queda reducida a: Q  U Q  mmezclaCmezclaT  kJ  43  72º C Q  6.982 kJ kJ  0.º C   Q  716.  Sistema de densidad constante.Partiendo de la primera ley de la termodinámica para sistemas cerrados: E  Q  W U  E p  Ec  Q  W …(2) Consideraciones:  No existe variaciones de energía cinética y potencial en el tanque de mezclado.85 kg .049 4 x3600s s Cálculo del agua de enfriamiento consumido: El balance de energía en la chaqueta del tanque calefactor es:(utilizando agua a temperatura ambiental) 0 0 Q e  m e .049 kJ / s kg  2.º C d) Sistema de Cocción Sistema: Sistema cerrado discontinuo 4 .344x103 kJ s 23  18º C 4.982 kJ En unidades de flujo: Q 0 Qe  0 Qe  toperación 716.18 kg.  No existe pérdidas de calor apreciables ya que el tanque tiene aislamiento. 35 kg saborizante TF = 85 ºC Cocción W≈0 toperación = 1 h Condensado Vapor saturado Cálculo de la carga térmica hacia el sistema Partiendo de la primera ley de la termodinámica para sistemas cerrados: E  Q  W U  E p  Ec  Q  W …(2) Consideraciones:  No existe variaciones de energía cinética y potencial en el tanque de mezclado.4217 kg Mezcla 1 5 .5 kg fruta T0 = 18 ºC 0.29kg2283kJ / kg kJ  0.0.209 3600s s e) Sistema de mezclado 2 YOGURT=6.88 kJ / kg.35kg3.º C 85  18º C  0.7717 kg 0.29 kg Vapor TF = 85 ºC 0. La ecuación (2) queda reducida a en unidades de flujo: : 0 Q3  0 Q3  mmezclaCmezclaT  mvapor toperación 0.35 kgjarabe Mezclado 2 6.  Sistema de densidad constante.  El trabajo realizado por el agitador es despreciable.14 kg Azúcar T0 = 18 ºC 0.  No existe pérdidas de calor apreciables ya que el tanque tiene aislamiento. 6 .