Practica N8

Determinacin de la influencia de la temperatura en el ndice comportamiento al flujo (n) y el coeficiente de consistencia (K)

I. FUNDAMENTO:

La dependencia de n con la temperatura no esta claramente definida mientras que algunos autores la refieren como casi nula otros prefieren expresarla mediante un modelo lineal. Tomemos en cuenta que en el modelo de la Ley de la Potencia n se encuentra como exponente por tal motivo la expresin matemtica de n debe ser lo ms sencilla posible.

De otro lado la dependencia de K con la temperatura sigue una tendencia de tipo exponencial por lo que bien podemos emplear modelos tales como:

Modelo Arrhenius

Modelo Tipo Exponencial Simple

Modelo Potencial

Donde A y B son constantes.

La determinacin de los valores de n y K se realizar mediante la linealizacin del modelo de la Ley de la Potencia

donde:

n es el ndice de comportamiento al flujo (adimensional)

K es el coeficiente de consistencia dyna/cm 2

Linealizando la Ley de la Potencia se obtiene la siguiente expresin::

II. OBJETIVO

Determinar la influencia de la temperatura en el ndice de comportamiento al flujo n

Determinar la influencia de la temperatura en el Coeficiente de consistencia K

Evaluar la eficiencia de los modelos propuestos en la descripcin del comportamiento de K con la Temperatura.

III. MATERIALES

Viscosmetro rotacional

2 Beakers de 600 ml

Termmetro

Bao termosttico

600 ml de Mermelada licuadaIV. PROCEDIMIENTO

1. Atemperar la muestra a 10C

2. Fijar la temperatura del bao termosttico a 10C

3. Colocar la primera muestra en .el beacker de 600 ml.

4. Introducir el beaker dentro del bao termosttico.

5. Colocar el spindle N 2 en el viscosmetro

6. Realizar mediciones de viscosidad a cada una de las velocidades de rotacin del viscosmetro.

7. Determinar los valores de gradiente de velocidad y esfuerzo cortante mediante las ecuaciones correspondientes.

8. Repetir los pasos del 1 al 6 para 20 30 40 y 50C

V. ANALISIS Y DISCUSIN DE RESULTADOS

Temperatura 30C

SRCRPM(ViscosidadEsfuerzo Cortante (()

0.1054932100---

0.1054932505.2746670.35.915686021

0.1054932202.63733117.95.516460298

0.1054932101.054932181.95.256933395

0.105493250.527466289.75.029175034

0.10549322.50.263733489.14.859748916

0.10549321.0---

0.10549320.5---

n= 0.3540K= 196.57R2= 0.9883Temperatura 40CSRCRPM(ViscosidadEsfuerzo Cortante (()

0.105493210010.5493236.75.958838158

0.1054932505.2746652.65.625630342

0.1054932202.6373390.45.250867758

0.1054932101.054932143.45.019114238

0.105493250.527466235.24.820765345

0.10549322.50.263733395.04.646067714

0.10549321.00.1054932826.74.468333089

0.10549320.5---

n= 0.3237K= 161.61R2= 0.9763Temperatura 50C

SRCRPM(ViscosidadEsfuerzo Cortante (()

0.105493210010.54932285.688265913

0.1054932505.27466395.326475868

0.1054932202.6373367.54.958751088

0.1054932101.054932108.94.74390634

0.105493250.527466178.64.545477798

0.10549322.50.263733298.54.365951882

0.10549321.00.1054932629.34.195499307

0.10549320.5---

n= 0.32145K= 122.0707R2= 0.9733Temperatura 60C

SRCRPM(ViscosidadEsfuerzo Cortante (()

0.105493210010.5493220.95.395810562

0.1054932505.27466305.064111604

0.1054932202.6373353.84.731896958

0.1054932101.05493285.64.503161593

0.105493250.527466143.34.325269464

0.10549322.50.263733247.24.177379674

0.10549321.00.10549325354.0433157964

0.10549320.5---

n= 0.2956K= 97.42R2= 0.9683Temperatura 70CSRCRPM(ViscosidadEsfuerzo Cortante (()

0.105493210010.5493217.75.229626042

0.1054932505.2746624.84.873757875

0.1054932202.6373343.64.521680641

0.1054932101.05493269.94.300541959

0.105493250.527466118.14.131860853

0.10549322.50.263733204.03.985301943

0.10549321.00.1054932450.73.861693147

0.10549320.50.0527466799.23.741355264

n= 0.2715K= 82.28

R2= 0.9509TnKR2

300.3540196.570.9883

400.3237161.610.9763

500.32145122.070.9733

600.295697.420.9683

700.271582.280.9509

VI. CUESTIONARIO.

1. Graficar n versus TemperaturaMERMELADA

rpmT30T40T50T60T70

10.54932100-36.72820.917.7

5.274665070.352.6393024.8

2.10986420117.990.467.553.843.6

1.05493210181.9143.4108.985.669.9

0.5274665289.7235.2178.6143.3118.1

0.2637332.5489.1395.0298.5247.2204.0

0.10549321-826.7629.3535450.7

0.05274660.5----799.2

T30

2.3560614--

1.66291422370.8085985.915686021

0.74662349248.75296565.516460298

0.05347631191.89213085.256933395

-0.63967087152.80690025.029175034

-1.33281805128.99181034.859748916

-2.24910878--

-2.94225596--

T40

2.3560614387.1600445.958838158

1.66291422277.4471165.625630342

0.74662349190.73170565.250867758

0.05347631151.27724885.019114238

-0.63967087124.06000324.820765345

-1.33281805104.1745354.646067714

-2.2491087887.211228444.468333089

-2.94225596--

T50

2.3560614295.380965.688265913

1.66291422205.711745.326475868

0.74662349142.415824.958751088

0.05347631114.88209484.74390634

-0.6396708794.20542764.545477798

-1.3328180578.72430054.365951882

-2.2491087866.386870764.195499307

-2.94225596--

T60

2.3560614220.4807885.395810562

1.66291422158.23985.064111604

0.74662349113.51068324.731896958

0.0534763190.302117924.503161593

-0.6396708775.58587784.325269464

-1.3328180565.19479764.177379674

-2.2491087856.4388624.0433157964

-2.94225596--

T70

2.3560614186.7229645.229626042

1.66291422130.8115684.873757875

0.7466234991.99007044.521680641

0.0534763173.73974684.300541959

-0.6396708762.29373464.131860853

-1.3328180553.8015323.985301943

-2.2491087847.545785243.861693147

-2.9422559642.155082723.741355264

2. Graficar K versus TemperaturaTnKR2

300.3540196.570.9883

400.3237161.610.9763

500.32145122.070.9733

600.295697.420.9683

700.271582.280.9509

Arheniuspotencialexponencial

1/Tln tT

0.035.28103.401197385.2810305.2810

0.0255.08523.688879455.0852405.0852

0.024.80463.912023014.8046504.8046

0.016666674.57904.094344564.5790604.5790

0.014285714.41014.248495244.4101704.4101

3. Determinar el R 2 para cada modelo matemtico de K en funcin de la temperatura y elegir el ms adecuadoR2

M.Arhenius

M.Potencial

M.Exponencial

4. Seale otros modelos que relacionan K con la temperatura. Discusin de resultados

La T afecta en pequea magnitud a n, solo en el segundo decimal, esto quiere decir que la T afecta a n en poca manera, mientras que para K varia significativamente para cada T.

Conclusiones

El descenso del valor e la viscosidad aparente es provocado al incrementar la temperatura

En relacin sobre la temperatura sobre el ndice de consistencia, para todas las temperaturas analizadas se observa una disminucin continua que se aumenta la temperatura

VII. BIBLIOGRAFA.

-Lewis. 1993. Propiedades Fsicas de los Alimentos y de los Sistemas de procesado. Editorial Acribia.

-Steffe, J. 1996. Rheological Methods in Food Process Engineering. Editorial Freeman Press.

_1154609882.unknown

_1154609900.unknown

_1154607101.unknown

_1154609832.unknown

_1154606859.unknown