Законы сохранения массы и энергии

ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Предмет и структура курса

Лекция 1

Введение в технологии продуктов питания

План:

1. Предмет и структура курса

2. Пищевая технология

3. Основные законы (сохранения массы и энергии)

4. Материальный баланс, энергетический баланс, уравнение материального баланса.

5. Перенос энергии и перенос массы

6. Движущая сила переноса (равновесны и неравновесные системы)

7. Классификация основных переносов.

8. Принципы оптимизации технологических процессов.

Курс «Введение в технологии продуктов питания» предназначен для студентов специальности 270500 «Технология бродильных производств и виноделие».

Целью предмета является изучение научно-теоретических основ технологических процессов в пищевой промышленности, рассмотрение основного и дополнительного сырья пищевой промышленности, а также требований к его качеству, условиям хранения и транспортирования.

В рамках курса предстоит изучить научно-теоретические основы технологии производства различных пищевых продуктов (сахара, хлеба, кондитерских и макаронных изделий, продуктов масло-жирового производства, солода, безалкогольных напитков и минеральных вод, хлебопекарных дрожжей, ликеро-водочных изделий, виноградных вин, чая, консервов и пищевых кислот).

Пищевая технология – это отрасль знания прикладного характера, занимающаяся изучением способов производства продуктов.

В данном случае нашей задачей является изучение основных отраслей пищевых производств, связанных с переработкой растительного и животного сырья (в большей степени растительного, поскольку технологии производства молока и мяса мы коснемся вскользь).

Технология пищевых производств, изучающая способы переработки сырья в продукты питания, базируется на за­кономерностях фундаментальных наук — физики, химии, био­логии.

В основе науки о технологических процессах лежат основные законы природы — закон сохранения массы и закон сохранения энергии.

Вместе с тем этой науке присущи свои специфические поня­тия и законы, которым подчиняются технологические процессы, последовательно превращающие сырье в продукты питания.

В основе пищевых технологий лежит целый комплекс фи­зико-химических, биохимических и микробиологических про­цессов, в результате которых и происходит превращение сырья в пищевые продукты.

Законы сохранения массы и энергии относятся к числу фундаментальных. В этом смысле, они чем-то концептуально похожи с основными законами философии

Например: переход количества в качество – от кол-ва привнесенного извне тепла…. Изменяется что?

(структура. Пример, денатурация белка)

На их основе построены теоретические методы расчета различных физических процессов.

Законы сохранения отражают изменения в окружающем нас материальном мире при переходе материи из одного состояния в другое.

Как правило, переход материи из одного состояния в другое сопровождается изменением энергии самой системы, поэтому законы сохранения массы и энергии рассматриваются совместно.

Впервые закон сохранения массы был сформулирован в трудах М.В.Ломоносова.

Суть закона заключается в том, что материя не исчезает и не возникает вновь, а переходит из одного состояния в другое в равных количествах.

Закон сохранения массы справедлив для любых процессов.

По закону сохранения масса поступающих веществ должна быть равна массе веществ получаемых в результате проведения процесса, без учета потерь. Материальный баланс процесса или отдельного аппарата составляется на основе закона сохранения массы.

При анализе технологических процессов закон сохранения массы применяется к системам в целом или отдельным его частям (в том числе и бесконечно малым).

Общим для всех производств является наличие хотя бы одного из 2-х возможных видов переноса на каждой стадии превращения сырья в полуфабрикат или конечный продукт.

Это перенос энергии или перенос массы. Это обстоятельство было выявлено при изучении технологических процессов.

Например:

Возьмем какой-либо аппарат, в котором осуществляется технологический процесс (рис. 1).

В аппарат подаются сырье в количестве Мд и Мд и технологические добавки в количестве Мс, а из аппарата выходят готовый продукт в количестве Мр и отходы производства М%. Воспользовавшись законом сохранения массы, получим

Ма + Мв + Мс = Мd + Me

Или

Сумма М входящего = сумма М выходящих

Дата добавления: 2014-01-06