Silvana Cavella » 5.Presentazione e risoluzione di problemi di bilanci di energia

Impostazione e svolgimento del “Problema 2″ (in ‘Materiali di supporto’)

Raffreddamento per addizione di acqua

• Risoluzione del problema:
  • Addizionare acqua fredda comporta una diluizione e il raffreddamento della bevanda.
  • Schematizzato il recipiente di diluizione/raffreddamento (diapositiva 1) per risolvere il problema bisogna scrivere due bilanci di materia e un bilancio entalpico (diapositiva 2).

Impostazione e risoluzione del “Problema 4″ (in ‘Materiali di supporto’)

Riscaldamento per immissione diretta di vapore

• Risoluzione del Problema:
  • Il latte (fluido freddo) si riscalda a spese del vapore (fluido caldo) che condensa e si raffredda.
  • Schematizzato il problema (diapositiva 1) per risolverlo bisogna scrivere un bilancio entalpico: la variazione di entalpia del latte uguaglia la variazione di entalpia del vapore, la soluzione del bilancio dà la quantità di vapore necessaria al riscaldamento (diapositiva 2).

Impostazione e svolgimento del “Problema 9″ (in ‘Materiali di supporto’)

Scongelamento di calamari

• Risoluzione del problema:
  • Ciascun blocco di calamari è costituito da 17.5 kg di calamari, da portare da -18 a 4°C, e da 7.5 kg di ghiaccio, da portare da -18 a 0°C , far subire il passaggio di fase e riscaldare da 0 a 4°C.
  • Il calore necessario sarà ceduto da un’opportuna quantità di acqua che si porta da 15 a 4°C.
  • Schematizzato il recipiente di miscelazione (diapositiva 1), scrivere e risolvere il bilancio entalpico (diapositiva 2).

Impostazione e risoluzione del “Problema 10″ (in ‘Materiali di supporto’)

Miscelazione di una crema gelato

Risoluzione del problema:

• Schematizzato il recipiente di miscelazione (diapositiva 1), scrivere un bilancio entalpico che in questo caso deve prendere in considerazione la quantità di calore in ingresso (diapositiva 2), la quantità di calore in uscita dal recipiente e la quantità di calore generata legata alla dissoluzione dello zucchero (diapositiva 3).
• La soluzione dell’equazione fornisce la temperatura del latte (diapositiva 5).

Considerazioni conclusive: Metodologia per risolvere i bilanci entalpici nell’analisi di processo

Gli steps da seguire sono i seguenti:

• Disegnare il diagramma di flusso, individuare le operazioni che richiedono calore e indicare tutti i flussi termici.
• Scrivere e risolvere i bilanci entalpici.
• Si consiglia di risolvere tutti i problemi proposti e di disporre di tabelle delle proprietà termiche dei prodotti alimentari (“Problemi di bilanci di energia” in ‘Materiali di supporto’).

Prossima lezione

Meccanismi di trasporto di calore

Nella prossima lezione saranno presentati i principi base dei meccanismi di trasporto di calore per conduzione, convezione e irraggiamento. La loro conoscenza infatti è alla base di tutte le operazioni unitarie che prevedono apporto/o sottrazione di calore.