Основные закономерности протекания процессов

Тема 1.2. Основные закономерности протекания процессов

Классификация основных законов пищевой технологии

Закон сохранения массы

Материальный баланс. На основании закона сохранения массы, количество

исходного вещества ΣGн должно быть равно количеству получившегося вещества Σ Gк с

учетом потерь

Σ Gп Σ Gн = Σ Gк + Σ Gп (1)

Материальный баланс необходим для определения выхода готового продукта на единицу затраченного сырья. Под ним понимают выраженное в процентах отношение полученного количества вещества к максимально возможному. Материальный баланс

составляется как для всего процесса в целом, так и для отдельных его стадий.

Закон сохранения энергии

На основании закона сохранения энергии, количество введенной энергии ΣQн должно быть равно количеству выделившейся энергии Σ Qк с учетом потерь Σ Qп

Σ Qн = Σ Qк + Σ Qп

Частным случаем энергетического баланса является тепловой баланс.

Тогда количество введенной теплоты Σ Qн складывается из теплоты Σ Q1, поступающей с исходным веществом, теплоты Σ Q2, подводимой извне (например, с теплоносителями) и

теплоты физических или химических превращений Σ Q3. Количество выделившегося тепла Σ Qк складывается из теплоты, удаляемой с конечным веществом и отводимой теплоносителем, а также из потерь тепла Σ Qп. Из теплового баланса находят расход

водяного пара, воды, а также расходы других теплоносителей.

Закон переноса массы и энергии

Законы переноса массы, энергии и импульса определяют плотность потока любой из этих субстанций в зависимости от градиента сопряженного с ней потенциала переноса, т. е. от удельной, отнесенной к единице объема потока массы, энергии или импульса. Потенциалом переноса в случае переноса массы является плотность (ρ)или концентрация (С), переноса энергии - энтальпия (c p t), переноса импульса - количество движения единицы объема жидкости (w).

Таким образом, законы переноса определяют интенсивность протекающих технологических процессов и в конечном счете – энергоемкость продукции.

Закон равновесия

Принцип Ле-Шателье

гласит: Если на систему, находящуюся в равновесии воздействует какая-то сила извне, то в системе происходят изменения, приводящие ее в новое состояние равновесия и

направление действия этих сил при этом изменении противоположно к внешним силам.

Правило фаз Гиббса устанавливает зависимость между числом компонентов системы К,

числом фаз f и числом степени свободы S

S = K- f + 2

Кинетический закон

Кинетика – это учение о скоростях и механизмах процессов.

Общий закон кинетики: скорость процесса прямо пропорциональна движущей силе и обратно пропорциональна сопротивлению.

Величина, обратная сопротивлению, называется коэффициентом скорости процесса.