WorksheetsINGENIERIA DE PROCESOS
Total questions: 20
Worksheet time: 40mins
Las propiedades te rmicas de productos son necesarias para calcular la rapidez de calentamiento o enfriamiento en procesos, o para estimar las cantidades de calor requeridas
Instrucción: 1. Para qué es indispensable el cálculo de las propiedades térmicas durante el desarrollo de un proceso agroindustrial:
Para conocer la cantidad de calor requerida para el proceso
Para conocer la velocidad que se transfiere el calor
Para conocer la cantidad de calor que puede almacenar
Los 3 anteriores
Las propiedades te rmicas de diferentes materias primas y productos procesados se ven influenciados por el efecto de la composicio n quí mica, la temperatura y la estructura fí sica del producto
Instrucción: Qué factores principales influyen en las propiedades térmicas de materias primas y productos procesados:
Composición química
Composicio n quí mica, la temperatura y la estructura fí sica del producto.
Estructura física del producto
Ninguna de las 3 anteriores
Fluidos newtonianos, en los cuales el esfuerzo de cizalla (τ) es directamente proporcional a la velocidad de cizalla (dv/dx) o simplemente (γ): τ = μ (γ )
Instrucción: La ecuación que define a un fluido No Newtoniano es:
T = µ ( dv /dr )
T = m ( dv /dr )
T = m ( dv /dr )n
Ninguna de las anteriores
: Las principales propiedades térmicas de los alimentos son: el calor específico, conductividad y la difusividad térmica
Instrucción: Calcular el calor específico de pulpa de piña almacenada a 7 °C cuya composición es la siguiente: Humedad= 89,40 %; Proteína= 0,37%; Carbohidratos=0,25%; Fibra =0,53%; Grasa = 0,34%; Cenizas = 9,11%:
3,862 𝐾𝐽/𝑘𝑔°C
4,862 𝐾𝐽/𝑘𝑔°C
2,862 𝐾𝐽/𝑘𝑔°C
Ninguna de las anteriores
En el caso de ser la cinética de primer orden, corresponde a una ecuación de primer orden
Instrucción: La cinética de primer orden está descrita por la siguiente ecuación:
𝑪 = 𝐂𝟎 + 𝐊𝟏 ∗ t
𝒍𝒏𝑪 = 𝐥𝐧𝐂𝟎 + 𝐊𝟏 ∗ t
𝐶 = lnC0 + K1 ∗ t
Ninguna de las anteriores
La difusividad térmica de un alimento es un parámetro termofísico, defi nido como la división entre la conductividad térmica y la capacidad calórica volumétrica.
Instrucción: La conductividad térmica es:
Es una propiedad Térmica que define la cantidad de calor que pasa por un cuerpo.
Es una propiedad que define la capacidad para conducir el calor en un producto.
Es una propiedad que define la velocidad de paso de calor en un cuerpo.
Ninguna de las anteriores
La difusividad térmica de un alimento es un parámetro termofísico, defi nido como la división entre la conductividad térmica y la capacidad calórica volumétrica. Instrucción: La conductividad térmica es:
Es una propiedad Térmica que define la cantidad de calor que pasa por un cuerpo.
Es una propiedad que define la capacidad para conducir el calor en un producto.
Es una propiedad que define la velocidad de paso de calor en un cuerpo.
Ninguna de las anteriores.
Para el caso de los fluidos con comportamiento independiente del tiempo, Toledo señaló diferentes modelos aplicables a alimentos fluidos. Varios de ellos son conocidos como modelos de fluido, según la ley de la potencia. Se clasifican en Fluidos Newtonianos y No newtonianos.
Instrucción: La ecuación que define a un fluido Newtoniano es:
T = m ( dv /dr )
T = µ ( dv /dr )
T = µ ( dv /dr )n
T = m( dv /dr )n
Para el caso de los fluidos con comportamiento independiente del tiempo, Toledo señaló diferentes modelos aplicables a alimentos fluidos. Varios de ellos son conocidos como modelos de fluido, según la ley de la potencia. Se clasifican en Fluidos Newtonianos y No newtonianos.
Instrucción: En los fluidos No Newtonianos el término viscosidad aparente se utiliza para referirse a:
Índice de comportamiento del fluido
Viscosidad del fluido
Índice de consistencia del fluido
Índice de consistencia e índice de comportamiento
El conocimiento del comportamiento de flujo de diferentes productos se utiliza en el control de calidad, evaluación sensorial, además, es necesario para el diseño de sistemas de transporte de fluidos y otras operaciones.
Instrucción: 1. El conocimiento del comportamiento de flujo de diferentes productos se utiliza:
Control de calidad y evaluación sensorial.
Evaluación sensorial y Diseño de sistemas de transporte de fluidos y otras operaciones.
Control de calidad, evaluación sensorial, Diseño de sistemas de transporte de fluidos y otras operaciones.
Ninguna de las anteriores.
El conocimiento del comportamiento de flujo de diferentes productos se utiliza en el control de calidad, evaluación sensorial, además, es necesario para el diseño de sistemas de transporte de fluidos y otras operaciones.
Instrucción: El conocimiento del comportamiento de flujo de diferentes productos se utiliza:
Control de calidad y evaluación sensorial.
Evaluación sensorial y Diseño de sistemas de transporte de fluidos y otras operaciones.
Control de calidad, evaluación sensorial, Diseño de sistemas de transporte de fluidos y otras operaciones.
Ninguna de las anteriores.
En base a la ecuación de Arrhenius: ln k = ln k’ - ((EA)/R(TA)) Se graficaron en coordenadas semilogarítmicas los valores de las constantes de velocidad y el inverso de la temperatura absoluta (TA). Mediante técnicas de regresión lineal se determinó el valor de la pendiente, para establecer el valor de la energía de activación (EA), pues R, la constante de los gases, es 8.314 [joules/g.mol.K]. El valor de k’ corresponde al factor de frecuencia.
Instrucción: En una empresa de productos lácteos se tiene una leche con 12.7% de Sólidos totales y se calcula la viscosidad a 5,10, 15, 20, 25°C, utilizando la Ecuación de F. Martí. Se requiere calcular la Energía de activación. Trabajar en unidades del SI.
Lnµ = Lnµo + Ea/ RT
T (°C) µ (Cp)
5 3.79
10 3.15
15 2.69
20 2.29
25 1.97
22558,043 KJ/gmol
2713,26 KJ/gmol
22,558 KJ/gmol
Estos pesos pueden determinarse pesando la muestra en el aire y en el agua; su diferencia corresponde a la pérdida de peso aparente en el agua, que es el peso de agua desalojado según el principio de Arquímedes; por lo anterior, la gravedad específica puede ser calculada por:
(GE) = w / (w - wa)
Instrucción: Calcular la gravedad específica de papas cuyos pesos son los siguientes:
W aire = 112,30 g.
W agua= 6,88 g.
1.002
1.002
1.065
: La densidad real del producto se expresa por:
(DR) = m/(VR)
(DR) es la densidad real [kg/m3] y (VR) es la diferencia de volumen de agua en la probeta [m3].
El cálculo de los espacios con aire entre el material (E) se realiza con la ecuación:
E = 1 - ((DA)/(DR))
Calcular los espacios de aire que se encuentra en una muestra de maíz, cuya humedad es de 9.5 %, para lo que se pesa un recipiente vacío de volumen 876.3 ml. Se llena el recipiente con el maíz y se tiene un peso de 566.58 g (descontando el peso del recipiente). Se toma una probeta de volumen conocido a la cual se añade 300 ml de agua y se agrega 100 g. de maíz, observándose un incremento de en volumen de 95 ml.
0.5080
0.3809
0.2809
Henderson y Perry señalaron que, cuando un material granular fluye libremente desde un punto, hasta formar un montículo en una superficie horizontal, la forma del montículo es característica para cada material. El ángulo que el lado del montículo forma con la horizontal se denomina ángulo de reposo (α). Para un producto determinado, varía con la humedad el contenido de material extraño presente y el tipo de superficie. La tangente de este ángulo es el coeficiente de fricción del material. Cuando se desea es cargar por gravedad el material desde un recipiente, la inclinación en el fondo deberá superar el coeficiente de fricción. Considerando un montículo de altura h y radio R:
tan α = h / R
Instrucción: Calcular el ángulo de reposo si se tiene las siguientes características del montículo formado al trabajar con harina de maíz. Características del montículo [cm] con harina de maíz. Sobre superficie lisa
Altura 6,85
Diámetro 18,85
36°
42°
54°
El estudio del comportamiento reológico de los diferentes productos permite conocer el comportamiento, y ser utilizado en distintos campos de la industria. Así, las medidas reológicas de un producto en la etapa de manufactura pueden servir como control de calidad de dicho producto.
Instrucción: ¿Qué estudia la reología?
Estudia el flujo y las deformaciones de sólidos y fluidos, bajo la influencia de fuerzas mecánicas, sirve para el control de calidad del producto.
Estudia el flujo y las deformaciones de sólidos y fluidos, bajo la influencia de fuerzas mecánicas y permite conocer su comportamiento.
Estudia el flujo y las deformaciones de sólidos y fluidos, bajo la influencia de fuerzas mecánicas, permite conocer su comportamiento y sirve para el control de calidad del producto.
Al incluir a la radiación en un proceso térmico que involucre convección y radiación, se requiere definir el coeficiente de transferencia de calor radiante. Una manera de hacerlo, según la ecuación reportada por Pitts y Sissoms:
hr = 5,669 (F) (((TA)2/100)4-((TA)1/100)4) / ((TA)2-(TA)1)
Instrucción: En la transferencia de calor por radiación, es necesario incluir el factor de forma, el cual está descrito por la siguiente ecuación:
(1/F)=(A1/A2((1/e2)
(1/F)=(1)+(A1/A2)((-1)
(1/F) = (1/e1)+(A1/A2)((1/e2)-1)
Ninguna de las anteriores.
Todo fluido que está en movimiento lleva asociada una energía que hace que exista una transmisión de calor desde un punto a otro, que se hallan a diferente temperatura, debido precisamente a este movimiento. Este tipo de transmisión de calor se denomina convección. Si un fluido se encuentra en contacto con un sólido de mayor temperatura, el fluido recibe calor, que se transfiere seguidamente al seno de todo él, mediante el movimiento de las partículas del fluido.
Instrucción: La transferencia de calor por convección es:
Cuando un fluido se encuentra en contacto con un sólido de mayor temperatura, el fluido recibe calor, mediante el movimiento de las partículas del fluido.
Cuando un fluido se encuentra en contacto con otro líquido de mayor temperatura y el calor se transfiere mediante el movimiento de las partículas del fluido.
Cuando un fluido recibe calor, mediante el movimiento de las partículas del fluido.
Ninguna de las anteriores.
La transferencia de calor ocurre por radiación, convección y conducción, o por una combinación de estos tres modos. En las ollas de cocción con agitación del líquido la transferencia de calor ocurre principalmente por conducción y convección.
Instrucción: En las ollas de cocción con agitación del líquido la transferencia de calor ocurre principalmente por:
Conducción y convección.
Conducción y Radiación.
Convección y Radiación.
Conducción
Radiación
La velocidad de reacción es la variación por unidad de tiempo de la concentración de un reactante o de un producto. La velocidad de reacción depende de la concentración de los reactantes y, en algunos casos especiales, también de la de los productos; es de esperar entonces que, al avanzar la reacción y modificarse las concentraciones, varíe la velocidad. Por lo tanto, conviene referirse a velocidades instantáneas, es decir, en intervalos de tiempo infinitamente pequeños. Esto requiere definir la velocidad de reacción como derivada de la concentración respecto al tiempo. Dada una transformación química:
{A} + {B} = {C}
La velocidad de reacción será: v = -d{A}/dt = -d{B}/dt = d{C}/dt
Considerando n=0, por reemplazo en la ecuación, se obtiene:
{A} = {A0} – kt
Según la ecuación, un gráfico del tiempo contra la concentración del componente deberá ser una línea recta. El valor de la pendiente corresponde a la constante de velocidad de reacción.
Calcular el valor de la constante de velocidad de reacción a partir de los siguientes datos. En pruebas realizadas en el laboratorio para medir la oxidación de aceites vegetales según el índice de peróxidos. Se establecieron los valores siguientes cuando CONTEXTO DE LA PREGUNTA DATOS DE LA PREGUNTA Área de conocimiento (Unesco): Ingeniería, Industria y construcción Componente del examen (Tema): Ingeniería de Procesos Sub-área del conocimiento: Ingeniería y Producción Subcomponente del examen (Sub-tema): Cinética de reacción Carrera (CES): Ingeniería Agroindustrial Nivel Taxonómico: Examen: Conocimiento x Comprensión Aplicación Tipo de formato del reactivo: Respuesta Directa Jerarquización Selección de elementos de un listado x Relación de columnas Complementarios 40 se trabajó con una muestra de aceite de zambo en contacto con aire mantenido a 20°C. Aplicar la cinética de cero orden.
4,471*10-6t[meq.O2/kg]/[s]
8,471*10-6t [meq.O2/kg]/[s]
2,471*10-6t [meq.O2/kg]/[s]
