Question

Problema 2

Un autoclave con 2000 enlatados de atún han sido calentados uniformemente a una temperatura de 116°C. Se desea enfriar los enlatados hasta 35°C antes de sacar las latas de la autoclave. Que cantidad de agua se requiere para el enfriamiento si ésta entra a 20°C y sale a 30°C

Datos

Calor específico del atún (cp) = 3,65 kJ/kg°C

Calor específico de las paredes de las latas (cp) = 0,46 kJ/kg°C

Calor específico del agua (cp) = 4,18 kJ/kg°C

Masa de atún/lata = 450 g

Masa de aluminio/lata = 55 g

Energía requerida para enfriar la autoclave = 75000 kJ

Se asume que no hay pérdidas de calor.

Answer 1

Respuesta: 

Para resolver este ejercicio debemos plantear que para que se enfrié la autoclave hay una existencia de tres calores, la del atún, el aluminio y el agua que debe echarse, por tanto tenemos: 

                                                     Qe = Qa + Qal + Qagua        (1)

La ecuación de calor viene definida por: 

                                                            Q = m·cp·(T₂-T₁)

Aplicando la ecuación anterior, calculamos el calor del atún: 

                     Qa = 2000·3,65 kJ/kg°C·0.450kg·(35-116)ºC = -266085 KJ

Calculamos el calor del aluminio: 

                     Qal = 2000·0.46 kJ/kg°C·0.055kg·(35-116)ºC = - 4098.6 KJ

Planteamos la ecuación (1), tenemos:

              75000 KJ= 266085 KJ + 4098.6 KJ + m·4.186KJ/KgK·(30-20) ºC 

                                                  m = 8246 kg de agua. 

Se necesita 8246 Kg de agua para que ocurra ese enfriamiento.