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• Anthony May

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UNIVERSIDAD AUTONOMA DE YUCATÁN FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA INGENIERÍA EN ALIMENTOS/BIOTECNOLOGÍA TRANSFERENCIA DE MASA I IA/IB 6º AGO -SEP 2020 SERIE 4 1. Una placa de madera muy gruesa tiene una humedad inicial de C0=14 % en peso. Sobre la superficie superior pasar aire para secarla. La resistencia relativa del aire en la superficie es cero. La humedad de equilibrio en la superficie es constante e igual a C1=3.0 % en peso. La 𝐷𝐴𝐵=1.30×10−7 m2/s. Después de 2.0 h de secado calcule la concentración del agua en los puntos situados a 0.0025, 0.0075, 0.0125 y 0.0175 m por debajo de la superficie. La madera es un sólido semiinfinito, el valor de Y se puede representar usando las concentraciones del porcentaje en peso. Grafique los valores en función de x. Datos: X=0.0025 C0=14 % X=0.0075 C1=3.0 % 2 X=0.0125 𝐷𝐴𝐵=1.30×10−7 m /s X=0.0175 T=2 h=7,200 s Método grafico Cuando x=0 x 0 = =0 2 √ D AB t 2 √( 1. 30 ×10−7 ) ( 72 00 ) Ubicamos en la grafica

Obtenemos el valor de 1-y 1−Y =1 C−C 0 =1−Y =1 C1−C 0 C=( 1) ( C1 −C0 ) +C 0 C=( 3−14 ) +14 C=3 % Cuando x=0.0025 x 0.00 25 = =0.366 2 √ D AB t 2 √( 1.29 ×10−8 ) ( 3600 )

2. Una pieza de un alimento de 0.10×0.10×0.10 m se sumerge en salmuera. Calcule la concentración de NaCl en el centro de la pieza y la concentración promedio en masa después de 8 días, si la concentración en la superficie alcanza inmediatamente un valor de 125 kg NaCl/m 3 y permanece constante durante el proceso de salmuera, el alimento no contenía sal al principio. El coeficiente de difusión de NaCl en el alimento es de 3×10−10 m 2/s. Datos: A: 0.1 m E: 0.1 m L: 0.1 m V=0.001 m3

T=8 días Cs=125 kg NaCl/m3

DAB=3×10−10 m2/s

3. Se usa sal para conservar una porción de carne de 6.0×10−3 m. La concentración de sal en la superficie es 0.500 kg/kg carne libre de sal (CLS), y la concentración inicial es 0.011 kg/kg CLS. Si la difusividad, de la sal en la carne es 8.78×10−11 m2/s, determine el tiempo requerido para que la concentración media alcance 0.45 kg/kg CLS. El alimento no contenía sal al principio. La resistencia a la difusión, puede considerarla localizada completamente en la porción de salmón. Datos: L=6.0×10−3 m DAB=8.78×10−11 m2/s Cs=0.500 kg/kg Cm=0.45 kg/kg C0=0.011 kg/kg 4. Para eliminar el exceso de sal de pepinos en salmuera, estos se sumergen en varios cambios de agua dulce. Calcule la concentración promedio de NaCl después de 5 horas de inmersión en agua dulce si el pepino tiene 0.02 m de diámetro y 0.06 m de longitud, el contenido inicial de NaCl es de 100 kg de NaCl/m3 y la difusividad de NaCl en el pepino es 1×10−9 m 2/s. Suponga que el cambio de agua es continuo, de modo que la concentración de sal en el agua es cero y que la resistencia externa es depreciable. Datos: T=5 h C0=100 kg de NaCl/m3 D=0.02 m DAB=1×10−9 m2/s L=0.06 m

5. El contenido de humedad del suelo en un campo es de 250 kg agua/m 3, cuando el aire repentinamente seco comienza a soplar. Calcule el contenido de humedad del suelo a 0.06 m por debajo de la superficie después de 48 horas si el coeficiente de difusión del agua en el suelo es de 1.3×10−8 m2/s y el contenido de humedad en equilibrio del suelo en contacto con el aire es de 110 kg agua/m 3. Supongamos que la superficie se equilibra inmediatamente con el aire. Considere el suelo como un sólido semiinfinito.

Datos: Cagua=250 kg agua/m3 X=0.06 m T=48 h

DAB=1.3×10−8 m2/s C0=110 kg agua/m3