ACTIVIDAD FASE 2

MOMENTO DE EVALUACIÓN: INTERMEDIA

BALANCE DE MATERIA Y ENERGIA

301103_13

PRESENTADO POR:

MARIA DEL PILAR MORENO

CÓD. 23623323

PRESENTADO A

VICTOR FONSECA

TUTOR DE CURSO

ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍA E INGENIERÍA

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA

(UNAD)

TUNJA

13/03/2015

BALANCE DE MASAS DEL BOCADILLO DE TOMATE DE ÁRBOL 1. Paso: Debido a que no tenemos producción y acumulación de materia la ecuación para el balance de materia es de

𝐸𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 + 𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛 = 𝑆𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 + 𝑎𝑐𝑢𝑚𝑢𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑬𝒏𝒕𝒓𝒂𝒅𝒂 = 𝑺𝒂𝒍𝒊𝒅𝒂

2. Paso Ahora determinamos si este proceso de bocadillo de tomate de árbol, tiene o no solución, así que utilizamos los grados de libertad que es:

𝐺𝑟𝑎𝑑𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑙𝑖𝑏𝑒𝑟𝑡𝑎𝑑= 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑖𝑛𝑐ó𝑔𝑛𝑖𝑡𝑎𝑠− 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑏𝑎𝑙𝑎𝑛𝑐𝑒 𝑙𝑖𝑛𝑒𝑎𝑙𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑖𝑛𝑑𝑒𝑝𝑒𝑛𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠− 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑣𝑎𝑟𝑖𝑎𝑏𝑙𝑒𝑠

Bocadillo de Tomate de árbol Sólidos Solubles 9.54% Agua 89.98% Ácido Ascórbico 0.20 % Ácido cítrico 0.18 % Pectina 0.1% Mezcla del proceso = Solidos + Agua

Teniendo F1 = 0,780 Kg de pulpa y F2 = 0,546Kg hacemos el balances de masas correspondientes. Balance de masas:

𝐹1 + 𝐹2 = 𝐹3 + 𝐹4

𝑆ó𝑙𝑖𝑑𝑜𝑠 10.02𝑘𝑔 + 0.546 𝐾𝑔 = 0.955 𝐾𝑔 (𝐹4) 𝐴𝑔𝑢𝑎 9.474𝑘𝑔 = 𝐹3 + 0.047 𝐾𝑔 (𝐹4)

GI = 4 - 2 - 2 = 0 Considerando una base de

cálculo de F1 = 0,780 kg pulpa

y F2 = 0.546 Kg de azúcar

F3 = X 0.047 Kg agua evaporada

F1 = 1 Kg de pulpa 0,954 Solidos X = Agua

F4 = X X = Solidos 1/3 de agua

F2 = 0.546 Kg de azúcar 1.0 sólidos

𝑆ó𝑙𝑖𝑑𝑜𝑠 10.556 𝐾𝑔 = 0.955 𝐾𝑔 (𝐹4) 𝐴𝑔𝑢𝑎 9.474𝑘𝑔 = 𝐹3 + 0.047 𝐾𝑔 (𝐹4)

Dejamos F4 del balance de sólidos

𝐹4 =10.556 𝐾𝑔

0.955 𝐾𝑔= 11.55 𝐾𝑔

Ahora despejamos F3:

𝐴𝑔𝑢𝑎 9.474𝑘𝑔 = 𝐹3 + 0.047 𝐾𝑔 (𝐹4) 22.26 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒

𝐴𝑔𝑢𝑎 𝐹3 = 9.474𝑘𝑔 − 8.424 𝐾𝑔 = 1.05 𝐾𝑔 Ahora se calcula los componentes de todos los flujos: En F1:

𝐴𝑔𝑢𝑎 = 0. 089 ∗ (0.95) = 0.0845 𝐾𝑔 𝑆𝑜𝑙𝑖𝑑𝑜𝑠 = 0. 95 ∗ (0.95) = 0.902 𝐾𝑔

En F2: 𝑆ó𝑙𝑖𝑑𝑜𝑠 = 1.0 ∗ (0.546) = 0.546 𝐾𝑔

En F3:

𝐴𝑔𝑢𝑎 = 1.0 ∗ (1.05) = 1.05 𝐾𝑔 En F4:

𝐴𝑔𝑢𝑎 = 0.955 ∗ (11.55 𝐾𝑔) = 11,03 𝐾𝑔 𝑆ó𝑙𝑖𝑑𝑜𝑠 = 0.047 ∗ (11.55 𝐾𝑔) = 0.54 𝑘𝑔

Conversión: Según la información brindada en las operaciones estamos produciendo 1 Kg.

𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑛𝑣𝑒𝑟𝑠𝑖𝑜𝑛 =𝐵𝑎𝑠𝑒 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑜 𝑜𝑟𝑖𝑔𝑖𝑛𝑎𝑙

𝐵𝑎𝑠𝑒 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑜 𝑠𝑢𝑠𝑝𝑢𝑒𝑠𝑡𝑜

Considerando una base de cálculo de F1 = 0,780 kg pulpa y F2 = 0.546 Kg de azúcar

F3 = 1.05 Kg 0.047 Kg = 1.05 Kg

F1 = 1 Kg de pulpa 0,954Kg = 0.902 Kg 0.0845 Kg = Agua

F4 = 11.55 Kg 0.955 Kg Solidos = 0.54 kg 0.955 de agua = 11,03 Kg

F2 = 0.546 Kg de azúcar 1.0 sólidos

𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑛𝑣𝑒𝑟𝑠𝑖𝑜𝑛 =1 𝐾𝑔

11.55 𝐾𝑔= 0,086 𝐾𝑔

Convertimos a la base de cálculo original:

𝐹1 = (0.954𝐾𝑔 ) ∗ (0,086 ) = 0.083𝐾𝑔 0.089 𝐴𝑔𝑢𝑎 = 0.0845 ∗ (0,086) = 0,00727𝑘𝑔 0.954 𝑆𝑜𝑙𝑖𝑑𝑜𝑠 = 0.902 ∗ (0,086) = 0.0776𝑘𝑔

𝐹2 = 0.546 𝐾𝑔 ∗ (0,086 ) = 0.047𝑘𝑔

0.954 𝑠ó𝑙𝑖𝑑𝑜𝑠 = 0.546 ∗ (0.086) = 0.047𝑘𝑔

𝐹3 = 1.05 ∗ (0,086 ) = 0.0903 𝑘𝑔 0.089 𝑎𝑔𝑢𝑎 = 1.05 ∗ (0,086) = 0.0903 𝑘𝑔

𝐹4 = 11.55 𝐾𝑔 ∗ (0,086) = 0,9933𝑘𝑔

0.955 𝑎𝑔𝑢𝑎 = 11,03 𝐾𝑔 ∗ (0,086) = 0,949𝑘𝑔 0.047 𝑠ó𝑙𝑖𝑑𝑜𝑠 = 0.54 𝑘𝑔 ∗ (0,086) = 0,047𝑘𝑔

Como información tenemos que estamos produciendo un kilo de producto, para obtener ese kg de producto necesitamos 0.083 Kg de pulpa y 0.047 Kr de azúcar. Según (Scientificprotocols , 2012) (Universidade de Vigo , 2011).

Convirtiendo a la base de cálculo original F1 = 1Kg F3 = 0,086 Kg

1.0 agua = 0,086 Kg

F1 = 0.083Kg 0.089 Agua = 0,00727kg 0.954 Solidos = 0.0776kg

F4 = 1 Kg 0.047 sólidos = 0,047kg 0.955 agua = 0,949kg

F2 = 0.047 kg de azúcar 1.0 sólidos = 0.047 kg