21

УКАЗАНИЯ К РЕШЕНИЮ ТИПОВЫХ ЗАДАЧ

Контрольная работа содержит четыре типовых задачи. Данные, необходимые для расчёта тепловых притоков, приведены в приложении А. При решении задач по тепловому расчёту холодильных камер следует учитывать то, что общее количество тепла Q (Вт), отводимое от основной массы продуктов, формируется четырьмя каналами теплопритока, а от свежих плодов и овощей – пятью каналами. К этим каналам относятся:

•теплоприток через наружные ограждения Q1;

Q1 = kF(τулицы - τкамеры);

•теплоприток, обусловленный теплоотдачей самого продукта Q2,;

•теплоприток, обусловленный вентиляционной подачей наружного воздуха Q3,;

Q3 = αγV(τулицы - τкамеры);

•теплопритоки трудно учитываемых источников, обусловленные эксплуа-

тацией камер (освещение, пребывание в камерах людей, работа механизмов, открывание дверей и т. д.) Q4 ;

Q4 = 0,1…0,6 ( Q1 + Q3);

• теплоприток от дыхания свежих фруктов и овощей Q5.;

Q5 = qохлажд Mф + qхранен(E - Mф),

k – коэффициент теплопередачи ограждающей поверхности (Вт/м2К); F – площадь поверхности ограждения (м2);

α – кратность вентиляции. Обычно 4 раза за сутки, что соответствует 4,6 10-5 с-1; γ – плотность воздуха при температуре воздуха камеры (кг/м3);

V – объём воздуха в камере (определяется через разность объёма камеры и объёма её загрузки) (м3);

τулицы – уличная температура (К); τкамеры – температура внутри камеры (К);

qохлажд и qхранен – удельное количество теплоты, выделяемой плодами и овощами при дыхании во время охлаждения и хранения (Вт/кг);

Mф масса свежих фруктов и овощей (кг);

E полная вместимость камеры (нетто) (кг).

В свою очередь теплоприток, обусловленный теплоотдачей самого продукта Q2, зависит от вида охлаждения и может быть различным:

• теплоприток, обусловленный охлаждением до значения температуры в диапазоне выше криоскопической (вплоть до криоскопической) Q2 охл:

• теплоприток, обусловленный накоплением льда при замораживании и при домораживании продукта Q2зам:

Q2 зам = Мпрод W t Lв (wзам ); Q2 зам = Мпрод W Lв t (wдом − wзам );

• теплоприток, обусловленный низкотемпературным охлаждением (при

t – продолжительность процесса (с); Mпрод и Mтары – масса продукта и тары (кг);

Cпрод, Cтары – теплоёмкость продукта и тары при температурах выше криоскопической (Дж/кгК);

C0прод, C0тары – теплоёмкость продукта и тары при температурах ниже криоскопической (Дж/кгК);

τнач и τконечн – начальная и конечная докриоскопические температуры продукта и тары (К);

τкриоск и τдомор – температуры продукта криоскопическая и домораживания (К); W – количество влаги в продукте;

Le – скрытая теплота фазового перехода вода –лёд (335000 Дж/кг);

wзам и wдом – количество вымораживаемой воды при замораживании и при конечной температуре (при домораживании) (%).

Расчёт задач на передачу тепла Q через различные ограждения следует производить в приближении стационарной теплопроводности (теплопроводность называется стационарной, если вызывающая её разность температур ∆τ = τулицы - τкамеры сохраняется неизменной):

Q = ΔτλtΑ/l,

где Q – переданное количество теплоты; Δτ – разность температур;

λ – коэффициент теплопроводности материала ограждения; Α –площадь поверхности ограждения перпендикулярная тепловому потоку

(поперечное сечение проводника тепла;

l – толщина ограждения (длина проводника тепла).

23

Решая задачи на определение влажности воздуха, следует помнить, что при заданной температуре в объёме воздуха, равном 1 м3, может находиться лишь вполне определённое максимальное количество водяного пара, эта величина на-

зывается плотностью насыщенного водяного пара (Mmax /V) она соответствует максимальной влажности fmax :

fmax = Mmax /V,

где Mmax – максимально возможная масса водяного пара в воздухе; V – объём занимаемый воздухом.

Обычно количество пара, содержащегося в воздухе, меньше fmax и фактическое значение содержания водяных паров ffakt, называемое абсолютной влажностью, определяется формулой

ffakt = Mfakt/V,

где Mfakt – фактическая масса водяного пара в воздухе.

Отношение абсолютной влажности к максимально возможной называется относительной влажностью воздуха φ и обычно выражается в процентах:

φ =100 ffakt / fmax.

Значения плотности насыщенного водяного пара, соответствующие максимальной влажности воздуха приведены в таблице 6 Приложения А, Несложно заметить, что максимальная влажность соответствует 100% относительной влажности.

Точкой росы называется такая температура, при охлаждении до которой начинается конденсация воды, содержащейся во влажном воздухе (образование росы).

ЗАДАЧИ ДЛЯ АУДИТОРНОЙ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

1.Какое количество тепла нужно подвести к 500 кг тощей говядины и 500 кг жирной свинины, чтобы его разморозить от –25оС до +5оС? Содержание влаги в говядине 70%, а в свинине – 56%; количество вымороженной влаги в каждом виде мяса составляет 95%. Теплоёмкость говядины мороженой составляет 1742 Дж/кгК, размороженной 3348 Дж/кгК. Теплоёмкость свинины мороженой составляет 2031 Дж/кгК, размороженной 2085 Дж/кгК.

2.Магазин имеет складское помещение для хранения пищевых продуктов. Абсолютная влажность воздуха в нём = 7,62 г/м3, а температура поддерживается +15оС, Найдите относительную влажность воздуха в складе. Какие продукты целесообразно в нём хранить?

24

3.Какими способами можно ускорить или замедлить испарение влаги с поверхности продукта?

4.Наружная поверхность стены имеет температуру –35оС, внутренняя +18оС, толщина стены 80 см. Найдите коэффициент теплопроводности материала стены, если через каждый 1 м2 её поверхности проходит за час 100 ккал.

5.Магазин имеет складское помещение для хранения пищевых продуктов. Абсолютная влажность воздуха в нём = 7, 62 г/м3, а температура поддерживается +15оС, Найдите относительную влажность воздуха в складе. Какие продукты целесообразно в нём хранить?

6.Какому состоянию водяного пара (ненасыщенному, насыщенному или пе-

ресыщенному) соответствует давление 12 мм рт.ст.; если температура пара = +19оС

7.На хладокомбинат поступила пятивагонная секция с мороженой говядиной первой категории, предназначенная для длительного хранения при температуре –22оС, При приёмке мяса оказалось, что 17,3 т имело температуру в толще мышц от –4 до –5оС и 9,6 т имело температуру от –1 до –1,5оС. В связи с ограниченным спросом всё мясо подлежит домораживанию и хранению. Руководствуясь нормами, рассчитайте величину естественной убыли.

8.Найдите удельный и суточный расход холода для камеры, в которой замораживается 400 кг говядины II категории. Средняя площадь поверхности камеры 55 м2, средний коэффициент теплопередачи составляет 0,6 Вт/м2К. Температура воздуха внутри камеры = –30оС, а снаружи = +20оС. Теплоёмкость говядины в охлаждённом виде принять равной 3330 Дж/кгК, в мороженом – 1730 Дж/кгК. Количество влаги в мясе = 70%, количество вымороженной влаги – 75%. Скорость охлаждения мяса 10 К/сутки. Начальная температура мяса = +12оС, конечная = –18оС. Потери тепла за счёт вентиляции принимается равным 10% от расхода холода на теплопередачу через внешние ограждения.

9.Магазин имеет складское помещение для хранения пищевых продуктов. Абсолютная влажность воздуха в нём = 8,12 г/м3, а температура поддерживается +18оС, Найдите относительную влажность воздуха в складе. Какие продукты целесообразно в нём хранить?

10.В морозильную камеру с температурой = –18оС нужно подать с улицы 20000 м3 воздуха, имеющего температуру +8оС и относительную влажность 70%. Сколько воды будет удалено из него при охлаждении. Сколько энергии на это будет затрачено?

25

11. Какова масса водяных паров в 1 кубическом метре воздуха в летний день при температуре +35оС и относительной влажности 83%?

12. Магазин имеет два складских помещения для хранения пищевых продуктов. В первом складе абсолютная влажность воздуха составила 7, 62 г/м3, а во втором –8,0 г/м3. Температура в первом складе поддерживается +15оС, а во втором +10оС. Найдите относительную влажность воздуха в складах. Какие продукты целесообразно хранить в первом, а какие во втором складе?

13. Найдите общий и суточный расход холода для охлаждения холодильной камеры и помещённой в неё 300 кг свинины, имеющей начальную температуру +5оС, Площадь поверхности (поверхность теплопередачи) камеры – 45 м2, коэффициент теплопередачи – 0,65 Вт/м2К. Температура внутри камеры = 0оС, снаружи +20оС. Теплоёмкость свинины = 1000 Дж/кгК. За сутки продукция охлаждается на 5оС. Потери тепла за счёт вентиляции и производственные потери примите равными 20% от расхода холода на теплопередачу через внешние ограждения. Определите процент затрат по каждой статье расхода.

14. Какому состоянию водяного пара (ненасыщенному, насыщенному или пересыщенному) соответствует давление 12 мм рт.ст., если температура пара = = +25оС.

15. Температура отепляемого продукта равна 0оС, относительная влажность воздуха в отепляемой камере 60%. Какова должна быть максимальная температура воздуха в камере, чтобы на товаре не конденсировалась влага. Найдите величину теплового потока через поверхность продукта при этой температуре.

16. На хладокомбинат поступила пятивагонная секция с мороженой говядиной первой категории, предназначенная для длительного хранения при температуре -25оС, При приёмке мяса оказалось, что 35 т имело температуру в толще мышц от –6 до –7оС и такое же количество имело температуру от –1 до –1,5оС. В связи с ограниченным спросом всё мясо подлежит домораживанию и хранению. Руководствуясь нормами, рассчитайте величину естественной убыли.

17. Определите общий и суточный расход холода на охлаждение холодильной камеры, имеющей среднюю поверхность теплопередачи 55 м2, средний коэффициент теплопередачи 0,65 Вт/м2. Температура внутри камеры = –2оС, снаружи = +25оС. В камеру загрузили 400 кг рыбы в картонных ящиках. Масса тары равна 10% от массы рыбы. Теплоёмкость рыбы = 2786 Дж/кгК, теплоёмкость тары = 2516 Дж/кгК. Начальная температура рыбы = +10оС, конечная – 0оС. Скорость охлаждения рыбы = 5оС/сутки. Потери тепла на вентиляцию и производственные нужды примите равными 10% от расхода тепла на теплопередачу.

26

18. В камеру объёмом 100 м3 и содержащей сухой воздух при температуре +11оС, поместили на временное хранение 300 кг ягод при такой же температуре. Найдите массу ягод при условии их максимальной естественной усушки в процессе хранения в отсутствии воздухообмена.

19. Металлический цилиндрический сосуд диаметром 20 и высотой 24 см наполнен льдом при температуре –10оС. Сосуд и его крышка теплоизолированы слоем пенопласта толщиной в 4 см. При температуре наружного воздуха равной +20оС, весь лёд в сосуде растаял (до 0оС) через 36 часов. Считая, что тепло выходит только через боковые стенки и крышку, найдите коэффициент теплопроводности пенопласта.

20. Рассчитайте, какое количество тепла в сутки нужно подвести к 300 кг тощей и к 300 кг жирной говядины, чтобы разморозить и ту и другую от –20оС до +3оС, если содержание замороженной влаги везде составляет 88%. Мясо размораживается 24 часа. Теплоёмкость тощего и жирного мороженого мяса равны соответственно 1742 и 2031 Дж/кгК, а оттаявшего соответственно 3304 2095 Дж/кгК. Общее содержание влаги в тощем и жирном мясе равно соответственно 74 и 56%. Объясните причину разного расхода тепла на килограмм массы тощей и жирной говядины.

21. Для охлаждения и замораживания рыбы применяют льдосолевую технологию. Рассчитайте, сколько необходимо прибавить NaCl к 500 кг льда, чтобы получить льдосолевую смесь с температурой таяния -7оС, Опишите, как производится охлаждение рыбы льдосолевой смесью

22. Давление водяного пара в герметичном термоусадочном пакете равно 10 мм рт. ст. при 27оС Каким будет давление пара, если свободный объём пакета уменьшился вдвое, а температура снизилась до 7оС?

23. Во сколько раз вес воздуха, заполняющего помещение зимой (-27оС), больше его веса летом (+37оС)? Атмосферное давление одинаково.

24. Постройте график и объясните физическую сущность изменения теплоёмкости морского окуня при охлаждении и замораживании. Свяжите ваш ответ с льдообразованием, вымораживанием воды и другими процессами. Морской окунь имеет повышенное содержание воды (79,1%) и пониженное содержание жира (1,5–2%).

25. Для охлаждения и замораживания рыбы применяют льдосолевую технологию. Рассчитайте, сколько необходимо прибавить NaCl к 900 кг льда, чтобы

27

получить льдосолевую смесь с температурой таяния -12оС, Опишите, как производится охлаждение рыбы льдосолевой смесью

26. Определить плотность насыщенного водяного пара при +14оС (воспользоваться таблицами приложения А)

27. Стальная бочка наполнена до краев растительным маслом при температуре +5оС. Сколько масла может вытечь при хранении бочки при +35оС? Температурный коэффициент объёмного расширения масла принять равным 720·10-6 К-1. объём бочки при +20оС составляет 200 литров.

28. Сколько холода нужно расходовать в сутки на домораживание 500 кг наваги поступившей при –10оС на холодильник в камеру где поддерживается температура –35оС. Скорость охлаждения рыбы 0,5 К/час. Площадь поверхности камеры 60 м2, коэффициент теплопередачи 0,5 Вт/м2К, температура снаружи = +5оС. Потери от вентиляции и производства примите равными 10% расхода холода на теплопередачу через внешние ограждения. Теплоёмкость мороженой наваги = 1850 Дж/кгК, количество вымороженной при –10 и –35оС влаги составляет 83 и 95% соответственно. Общее количество влаги в рыбе равно 79%.

29. Для охлаждения, замораживания и домораживания рыбы применяют льдосолевую технологию. Рассчитайте, сколько необходимо прибавить NaCl к 200 кг льда, чтобы получить льдосолевую смесь с температурой таяния –18оС. Опишите, как производится охлаждение рыбы льдосолевой смесью.

30. 500 кг рыбы имеющей температуру T0 = +50C, помещают в термостат и пересыпают кусочками льда, имеющими температуру –10оС. Сколько льда нужно бросить при условии, что растает ровно половина его массы? Какая температура установится в термостате?

31. Найдите удельный и суточный расход холода для камеры, в которой замораживается 400 кг говядины II категории. Средняя площадь поверхности камеры = 55 м2, средний коэффициент теплопередачи составляет 0,6 Вт/м2К. Температура воздуха внутри камеры = –30оС, а снаружи +20оС. Теплоёмкость говядины в охлаждённом виде принять равной 3330 Дж/кгК, в мороженом 1730 Дж/кгК. Количество влаги в мясе = 70%, количество вымороженной влаги – 75%. Скорость охлаждения мяса 10 К/сутки. Начальная температура мяса = +12оС, конечная –18оС. Потери тепла за счёт вентиляции принять равным 10% от расхода холода на теплопередачу через внешние ограждения.

32. Магазин имеет складское помещение для хранения пищевых продуктов. Абсолютная влажность воздуха в нём = 7,62 г/м3, а температура поддерживается

28

+15оС, Найдите относительную влажность воздуха в складе. Какие продукты целесообразно в нём хранить?

33. Найдите массу сухого и влажного воздуха в морозильной камере объёмом 600 м3 при температуре –10оС.

34. Температура отепляемого продукта равна 0оС, относительная влажность воздуха в отепляемой камере 60%. Какова должна быть максимальная температура воздуха в камере, чтобы на товаре не конденсировалась влага.

35. Какое количество тепла нужно отвести от 500 кг тощей говядины и 500 кг жирной свинины, чтобы их заморозить от +5оС до –25оС? Содержание влаги в говядине 71%, а в свинине 56%, количество вымороженной влаги в каждом виде мяса составляет 95%. Теплоёмкость говядины мороженой составляет 1742 Дж/кгК, размороженной 3348 Дж/кгК. Теплоёмкость свинины мороженой составляет 2031 Дж/кгК, размороженной 2085 Дж/кгК.

36. Найдите общий и суточный расход холода для охлаждения холодильной камеры и помещенной в неё свинины, имеющей начальную температуру +5оС, Масса свинины = 450 кг. Площадь поверхности (поверхность теплопередачи) камеры = 45 м2, коэффициент теплопередачи = 0,65 Вт/м2К. Температура внутри камеры = 0оС, снаружи +20оС. Теплоёмкость свинины = 1000 Дж/кгК. За сутки продукция охлаждается на 5оС. Потери тепла за счёт вентиляции и производственные потери примите равными 20% от расхода холода на теплопередачу через внешние ограждения. Определите процент затрат по каждой статье расхода.

37. Сколько насыщенного водяного пара находится в пустой морозильной камере размером 10х15х4 метра, при температуре воздуха – 4оС?

38. Стенка, дно и крышка цилиндрической холодильной камеры-термостата состоят из двух слоев – внутренний алюминиевый слой высотой 100 см, диаметром 60 см и толщиной 2 см, внешний слой выполнен из пенопласта толщиной 12 см. Найдите количество поступающего в камеру тепла. Определите температуру внутренней поверхности пенопластовой рубашки, если температура внутри камеры и на её поверхности составляет –16оС и +18оС.

39. Для охлаждения и замораживания рыбы применяют льдосолевую технологию. Рассчитайте, сколько необходимо прибавить NaCl к 300 кг льда, чтобы получить льдосолевые смеси, обладающие температурами таяния –7оС, –12оС, – 18оС. Опишите, как производится охлаждение рыбы льдосолевой смесью.

40. Рассчитайте расход холода на замораживание 300 кг яичного меланжа от +15оС до –10оС. Теплоёмкости охлаждённого и замороженного меланжа равны соответственно 3739 и 4721 Дж/кгК, количество воды в меланже = 74%, а коли-

29

чество вымороженной воды = 80%. Производственные потери холода составляют 30%. 70% холода тратится на охлаждение и замораживание меланжа. Процесс охлаждения длится ровно сутки.

41. Температура воздуха +18оС, а точка росы +8оС. Какова абсолютная влажность воздуха?

42. Металлический цилиндрический сосуд диаметром 20 и высотой 24 см наполнен льдом при температуре –20оС. Сосуд и его крышка теплоизолированы снаружи слоем пенопласта толщиной в 4 см. При температуре наружного воздуха равной +20оС весь лёд в сосуде растаял (до 0оС) через 36 часов. Считая, что тепло выходит только через боковые стенки и крышку, найдите коэффициент теплопроводности пенопласта.

43. Поверхность теплопередачи камеры равна 45 м2, её средний коэффициент теплопередачи равен 0,65 Вт/м2К. Температура внутри и снаружи камеры равна –2 и +30оС, В камеру поместили 700 кг яблок в деревянной таре при температуре +25оС. Масса тары рана 20% массы яблок. Яблоки охлаждают до +5оС со скоростью 10 К/сутки. Теплоёмкость яблок и тары соответственно равны 3750 и 2506 Дж/кгК. Производственные потери и потери холода за счёт вентиляции примите равными 20% расхода холода на теплоприток через внешнее ограждение. Определите процент затрат холода по каждой статье.

44. В подсобном помещении магазина зафиксирована абсолютная и максимальная влажность воздуха соответственно 7,0 г/м3 и 9,1 г/м3, Найдите относительную влажность воздуха и температуру помещения. Какие продукты можно хранить в этом помещении.

45. Относительная влажность воздуха 80%, а температура +17оС. Какова абсолютная влажность воздуха?

46. На хладокомбинат поступила одиннадцативагонная секция с мороженой говядиной первой категории, предназначенная для длительного хранения при температуре –18оС, При приёмке мяса оказалось, что 82 т имеет температуру в толще мышц от –6 до –7оС и 63 т имеет температуру от –1 до –1,5оС. В связи с ограниченным спросом всё мясо подлежит домораживанию и хранению при – 24оС. Руководствуясь нормами, рассчитайте величину естественной убыли.

47. В складе магазина зафиксированы температуры сухого и влажного термометра соответственно +3оС и +2оС. Определите относительную влажность

30

воздуха в помещении и найдите массу водяных паров, содержащихся в каждом кубометре воздуха этого помещения. Какие продукты можно хранить в этом помещении?

48. Для замораживания тушек птицы имеющих начальную температуру +28 оС, упакованных в водонепроницаемые пакеты, применяют рассольное бесконтактное замораживание. Найдите, какая масса льда необходима для получения рассола из 15 кг сухого CaCl2, имеющего температуру –10оС?

49. При каком условии относительная влажность воздуха будет уменьшаться, несмотря на увеличение абсолютной влажности?

50. Наружная поверхность стены имеет температуру –20оС, внутренняя +20оС, толщина стены 40 см. Найдите коэффициент теплопроводности материала стены, если через каждый 1 м2 её поверхности проходит за час 110 ккал.

51. Определите теплоёмкость влажного воздуха и его влагосодержание, если показание сухого и влажного термометров равны соответственно +4оС и +3оС.

52. Найдите общий и суточный расход холода на охлаждение камеры и хранимой в ней говядины массой 300 кг. Начальная и конечная температура продукта +12 и +1оС. Средняя площадь поверхности камеры = 38 м2, средний коэффициент теплопередачи составляет 0,55 Вт/м2К. Температура воздуха внутри камеры –2оС, а снаружи +15оС. Теплоёмкость говядины принять равной 2095 Дж/кгК. Скорость охлаждения говядины 5ºС/сутки. Потери холода за счёт вентиляции принять равным 10% от теплопритока через внешние ограждения. Теплопритоки от освещения, пребывания людей, работы механизмов и открывания дверей составляют соответственно 5,3; 6,2; 5,1; 8,5; Вт/час.

53. Давление водяного пара в герметичном термоусадочном пакете равно 25 мм рт. ст. при +62оС Каким будет давление пара, если свободный объём пакета уменьшился вдвое, а температура снизилась до +9оС?

54. До какой температуры охладился воздух, находящийся в начале процесса при 0оС, если он адиабатически расширился в три раза?

55. Три морозильные камеры имеют одинаковый свободный объём по 250 м3 и равную температуру = +5оС по сухому термометру, но показания влажного термометра в них разные и равны соответственно +4оС, +3оС, +2оС. Найдите относительную влажность воздуха, его влагосодержание и теплоёмкость для каждой камеры. В какую из камер наиболее рационально с точки зрения величины естественной убыли товара поместить охлаждённое мясо, полукопчёные колбасы, сухое молоко?

31

56. В холодильную камеру ёмкостью 2 тонны с температурой воздуха +2оС поместили для охлаждения и хранение на 15 суток 700 кг винограда и 950 кг апельсинов с начальной температурой +15оС и конечной +5оС. Скорость охлаждения продуктов 1ºС/сутки. Количество теплоты q1, выделяемой фруктами при дыхании во время охлаждения, принимают по температуре усредненной по значениям начальной и конечной температуры продукта, а во время хранения q2 определяется по температуре воздуха в камере. Найдите полное количество расходованного холода.

57. Давление водяного пара в герметичном термоусадочном пакете равно 10 мм рт. ст. при +25оС. Каким будет давление пара, если свободный объём пакета уменьшился вдвое, а температура снизилась до +5оС?

58. Во сколько раз вес воздуха, заполняющего помещение зимой (–27оС), больше его веса летом (+37оС)? Атмосферное давление одинаково.

59. Найдите удельный и суточный расход холода для камеры, в которой замораживается 400 кг говядины II категории. Средняя площадь поверхности камеры = 55 м2, средний коэффициент теплопередачи составляет 0,6 Вт/м2К. Температура воздуха внутри камеры = –30оС, а снаружи +20оС. Теплоёмкость говядины в охлаждённом виде принять равной 3330 Дж/кгК, в мороженом – 1730 Дж/кгК. Количество влаги в мясе = 70%, количество вымороженной влаги – 75%. Скорость охлаждения мяса 10 К/сутки. Начальная температура мяса = = +12оС, конечная –18оС. Потери тепла за счёт вентиляции принять равным 10% от расхода холода на теплопередачу через внешние ограждения.

60. Магазин имеет складское помещение для хранения пищевых продуктов. Абсолютная влажность воздуха в нём = 7, 62 г/м3, а температура поддерживается +15оС, Найдите относительную влажность воздуха в складе. Какие продукты целесообразно в нём хранить?

61. Найдите массу сухого и влажного воздуха в морозильной камере объёмом 800 м3 при температуре –15оС.

62. В термоизолированную камеру объёмом 300 м3 содержащую сухой воздух при температуре +8оС поместили на временное хранение 450 кг ягод при температуре +10оС. Найдите установившуюся в камере температуру воздуха и

32

массу ягод при условии их максимальной естественной усушки в процессе хранения в отсутствии воздухообмена.

63. На многоэтажный хладокомбинат Хабаровска ёмкостью свыше 10 тыс. т поступило 175 т мороженой говядины I категории упитанности. После хранения в наличии оказалось 174,81 т мяса. Сравните фактические потери массы с нормативными. Мясо поступило на хранение 10 марта, а реализовано 25 июля того же года. Дайте заключение.

64. Найдите общий и суточный расход холода для охлаждения холодильной камеры и помещенной в неё свининой, имеющей начальную температуру +5оС. Площадь поверхности (поверхность теплопередачи) камеры 45 м2, коэффициент теплопередачи 0,65 Вт/м2К. Температура внутри камеры = 0оС, снаружи +20оС. Теплоёмкость свинины 1000 Дж/кгК. За сутки продукция охлаждается на 5оС. Потери тепла за счёт вентиляции и производственные потери примите равными 20% от расхода холода на теплопередачу через внешние ограждения. Определите процент затрат по каждой статье расхода. Масса свинины = 500кг.

65. Сколько влаги находится в пустой морозильной камере размером 12х30х4 метра, при температуре воздуха –10оС если она заполнена насыщенным водяным паром?

66. Стенка, дно и крышка цилиндрической холодильной камеры-термостата состоят из двух слоев, внутренний алюминиевый слой высотой 80 см, диаметром 50 см и толщиной 1 см, внешний слой выполнен из пенопласта толщиной 15 см. Найдите количество поступающего в камеру тепла. Определить температуру внутренней поверхности пенопластовой рубашки, если температура внутри камеры и на её поверхности составляет –25оС и +25оС.

67. Найдите общий расход, расход в первые сутки холода на охлаждение камеры и хранимой в ней говядины массой 300 кг. Говядина охлаждается до температуры +1ºС 36 часов. Начальная и конечная температура продукта +12 и +1оС. Средняя площадь поверхности камеры = 38 м2, средний коэффициент теплопередачи составляет 0,55 Вт/м2К. Температура воздуха внутри камеры –2оС, а снаружи +15оС. Теплоёмкость говядины принять равной 2095 Дж/кгК. Потери холода за счёт вентиляции принять равным 10% от теплопритока через внешние ограждения. Теплопритоки от освещения, пребывания людей, работы механизмов и открывания дверей составляют соответственно 5,3; 6,2; 5,1; 8,5; Квт/час.

68. Магазин имеет складское помещение для хранения пищевых продуктов. Абсолютная влажность воздуха в нём = 7, 7 г/м3, а температура поддерживается

33

+16оС, Найдите относительную влажность воздуха в складе. Какие продукты целесообразно в нём хранить?

69. В камеру объёмом 600м3 и содержащей сухой воздух при температуре +1оС поместили на временное хранение 100 кг ягод при той же температуре. Найдите вес ягод при условии их максимальной естественной усушки в процессе хранения в отсутствии воздухообмена.

70. Металлический цилиндрический сосуд высотой и диаметром = 40 см полностью заполнен льдом при температуре 0оС. Сосуд теплоизолирован слоем пробки толщиной в 1 см. Через какое время весь лёд в сосуде растает, если температура наружного воздуха равна +25оС? Считать, что тепло выходит равномерно через боковые стенки, дно и крышку.

71. В холодильную камеру ёмкостью 4 тонны с температурой воздуха 0оС поместили на охлаждение и хранение 900 кг винограда и 350 кг яблок с начальной температурой +10оС и конечной +2оС. Скорость охлаждения 3 К в сутки.

Количество теплоты q1, выделяемой фруктами при дыхании во время охлаждения, принимают по температуре, усреднённой по значениям начальной и конечной температуры продукта, а во время хранения q2 определяется по температуре воздуха в камере. Найдите количество холода, затраченного на охлаждение.

72. На многоэтажный хладокомбинат Хабаровска ёмкостью свыше 10 тыс. т поступило 175 т мороженой говядины I категории упитанности. После хранения

вналичии оказалось 174,81 т мяса. Сравните фактические потери массы с нормативными. Мясо поступило на хранение 10 марта, а реализовано 25 июля того же года. Дайте заключение.

73. Температура воздуха +30оС, а точка росы +19оС. Какова абсолютная влажность воздуха?

74. Стальная бочка имевшая при +20оС объём = 250 дм3, при температуре 0оС была наполнена до краёв растительным маслом. Сколько масла может вытечь при хранении бочки при +35оС? Температурный коэффициент объёмного расширения масла принять равным 720·10-6 К-1.

75. Какое количество тепла нужно подвести к 500 кг тощей говядины и 500 кг жирной свинины, чтобы его разморозить от –25оС до +5оС? Содержание влаги

вговядине 70%, а в свинине 56%, количество вымороженной влаги в каждом ви-

34

де мяса составляет 95%. Теплоёмкость говядины мороженой составляет 1742 Дж/кгК, размороженной 3348 Дж/кгК. Теплоёмкость свинины мороженой составляет 2031 Дж/кгК, размороженной 2085 Дж/кгК.

76. Найдите общий и суточный расход холода для охлаждения холодильной камеры и помещенной в неё свинины, имеющей начальную температуру +5оС. Площадь поверхности (поверхность теплопередачи) камеры 45 м2, коэффициент теплопередачи = 0,65 Вт/м2К. Температура внутри камеры = 0оС, снаружи +20оС. Теплоёмкость свинины 1000 Дж/кгК. За сутки продукция охлаждается на 5оС. Потери тепла за счёт вентиляции и производственные потери примите равными 20% от расхода холода на теплопередачу через внешние ограждения. Определите процент затрат по каждой статье расхода. Масса свинины = 600 кг.

77. Какой воздух суше – с содержанием влаги 5 г/м3 при температуре +30оС или с содержанием влаги 1 г/м3 при 0оС? Ответ обоснуйте.

78. 800 кг рыбы помещают в термостат и пересыпают кусочками льда, имеющими температуру –10оС. Сколько льда нужно бросить при условии, чтобы установилась температура = –3оС Удельная теплоёмкость замороженной и оттаявшей рыбы соответственно равны 3475 и 1842 Дж/кгК. Начальная температура рыбы = 00С, влажность рыбы = 85%. Воспользоваться таблицами Приложения А.

79. Рассчитайте расход холода на замораживание 300 кг яичного меланжа от +15оС до –10оС. Теплоёмкости охлаждённого и замороженного меланжа равны соответственно 3739 и 4721 Дж/кг·К, количество воды в меланже = 74%, а количество вымороженной воды = 80%. Производственные потери холода составляют 30%. 70% холода тратится на охлаждение и замораживание меланжа Процесс охлаждения длится ровно сутки.

80. В холодильную камеру ёмкостью 3 тонны с температурой воздуха 1оС поместили на охлаждение и хранение 1500 кг яблок и 650 кг апельсинов с начальной температурой +15оС и конечной 0оС. Скорость охлаждения 2оС /сутки.

Количество теплоты q1, выделяемой фруктами при дыхании во время охлаждения, принимают по температуре, усреднённой по значениям начальной и конечной температуры продукта, а во время хранения q2 определяется по температуре воздуха в камере. Найдите количество холода необходимое на охлаждение.

81. Сколько насыщенного водяного пара находится в пустой морозильной камере размером 20·30·4 метра, при температуре воздуха –20оС?

35

82. Металлический цилиндрический сосуд диаметром 30 см и высотой 50 см полностью заполнен льдом при температуре 0оС. Сосуд теплоизолирован слоем пробки толщиной в 1 см. Через какое время весь лёд в сосуде растает, если температура наружного воздуха равна +25оС? Считать, что тепло выходит только через боковые стенки.

83. Постройте график и объясните физическую сущность изменения теплоёмкости морского окуня при охлаждении и замораживании. Свяжите ваш ответ с льдообразованием, вымораживанием воды и другими процессами. Морской окунь имеет повышенное содержание воды (79,1%) и пониженное содержание жира (1,5-2%).

84. Магазин имеет складское помещение для хранения пищевых продуктов. Абсолютная влажность воздуха в нём = 8, 0 г/м3, а температура поддерживается +10оС, Найдите относительную влажность воздуха в складе. Какие продукты целесообразно в нём хранить?

85. Камера быстро охлаждается (без воздухообмена) от начальной температуры +29оС до +15оС при начальной влажности воздуха 55%. Сколько влаги может выпасть из воздуха в виде росы?

86. На многоэтажный хладокомбинат Владивостока ёмкостью свыше 40 тыс. т поступило 700 т мороженой говядины I категории упитанности. После хранения в наличии оказалось 666,66 т мяса. Сравните фактические потери массы с нормативными. Мясо поступило на хранение 07 января, а реализовано 12 июня того же года. Дайте экспертное заключение.

87. Три морозильные камеры имеют одинаковый свободный объём по 250 м3 и равную температуру = +6оС по сухому термометру, но показания влажного термометра в них равны соответственно +5оС, +3оС, +1оС. Найдите относительную влажность воздуха, его влагосодержание и теплоёмкость для каждой камеры. В какую из камер наиболее рационально с точки зрения величины естественной убыли товара поместить охлаждённое мясо, полукопчёные колбасы, сухое молоко?

88. В холодильную камеру ёмкостью 2 тонны с температурой воздуха 0оС поместили на охлаждение и хранение 700 кг винограда и 950 кг апельсинов с начальной температурой +15оС и конечной +2оС. Скорость охлаждения составила = 1,5 оС в сутки. Количество теплоты q1, выделяемой фруктами при дыхании во время охлаждения, принимают по температуре, усреднённой по значениям на-

36

чальной и конечной температуры продукта, а во время хранения q2 определяется по температуре воздуха в камере. Найдите полное количество холода, затраченное на охлаждение.

89. Камера быстро охлаждается (без воздухообмена) от начальной температуры +2оС до –3оС при начальной влажности воздуха 60%. Сколько влаги может выпасть из воздуха в виде инея?

90. Стенка, дно и крышка цилиндрической холодильной камеры-термостата состоят из двух слоев: внутренний алюминиевый слой высотой 100 см, диаметром 80 см и толщиной 1,5 см, внешний слой выполнен из пенопласта толщиной 10 см. Найдите количество поступающего в холодильную камеру тепла. Определите температуру внутренней поверхности пенопластовой рубашки, если температура внутри камеры и на её поверхности составляет –16оС и +18оС.

91. Три морозильные камеры имеют одинаковый свободный объём по 350 м3, и равную температуру = +10оС по сухому термометру, но показания влажного термометра в них равны соответственно +9оС, +7оС, +6оС. Найдите относительную влажность воздуха, его влагосодержание и теплоёмкость для каждой камеры. В какую из камер наиболее рационально с точки зрения величины естественной убыли товара поместить охлаждённое мясо, полукопчёные колбасы, сухое молоко?

92. Найдите общий и суточный расход холода для охлаждения холодильной камеры и помещённой в неё свинины, имеющей начальную температуру +1оС, площадь поверхности (поверхность теплопередачи) камеры 55 м2, коэффициент теплопередачи 0,6 Вт/м2·К. Температура внутри камеры = –1оС, снаружи +15оС. Теплоёмкость свинины 1000 Дж/кг·К. За сутки продукция охлаждается на 5оС. Потери тепла за счёт вентиляции и производственные потери принять равными 20% от расхода холода на теплопередачу через внешние ограждения. Определите процент затрат по каждой статье расхода. Масса свинины = 1т.

93. Определить плотность насыщенного водяного пара при 25оС (воспользоваться таблицами Приложения А).

94. Металлический цилиндрический сосуд диаметром 50 см и высотой 80 см наполнен монолитным льдом при температуре –10оС. Сосуд теплоизолирован слоем пробки толщиной в 1 см. Через какое время весь лёд в сосуде растает, ес-

37

ли температура наружного воздуха равна +20оС? Считайте, что тепло выходит через боковые стенки и крышку.

95. Найдите удельный и суточный расход холода для камеры, в которой замораживается 400 кг говядины II категории. Средняя площадь поверхности камеры = 55 м2, средний коэффициент теплопередачи составляет 0,6 Вт/м2К. Температура воздуха внутри камеры = –30оС, а снаружи +20оС. Теплоёмкость говядины в охлаждённом виде примите равной 3330 Дж/кгК, в мороженом 1730 Дж/кгК. Количество влаги в мясе = 70%, количество вымороженной влаги – 75%. Скорость охлаждения мяса 10 К/сутки. Начальная температура мяса = = +12оС, конечная –18оС. Потери тепла за счёт вентиляции примите равным 10% от расхода холода на теплопередачу через внешние ограждения.

96. Магазин имеет складское помещение для хранения пищевых продуктов. Абсолютная влажность воздуха в нём = 7, 62 г/м3, а температура поддерживается +15оС, Найдите относительную влажность воздуха в складе. Какие продукты целесообразно в нём хранить ?

97. В хранилище при +8оС относительная влажность воздух равна 100%. На сколько нужно повысить температуру воздуха, чтобы снизить влажность до 60% ?

98. 2 г водяного пара занимает объём 100 л при температуре +30оС. Какова относительная влажность? Сколько пара выпадет в виде конденсата, если температуру снизить до +15 оС ?

99. Найдите общий и суточный расход холода на охлаждение камеры и хранимой в ней говядины массой 800 кг. Начальная и конечная температура продукта +10 и +1оС. Средняя площадь поверхности камеры = 80 м2, средний коэффициент теплопередачи составляет 0,6 Вт/м2К. Температура воздуха внутри камеры –3оС, а снаружи +20оС. Скорость охлаждения 3оС в сутки. Теплоёмкость говядины принять равной 2095 Дж/кгК, потери холода за счёт вентиляции принять равным 10% от теплопритока через внешние ограждения. Теплопритоки от освещения, пребывания людей, работы механизмов и открывания дверей составляют соответственно 6,3; 6,0; 5,7; 8,8; Вт/час.

100. На многоэтажный хладокомбинат Хабаровска ёмкостью свыше 10 тыс. т поступило 175 т мороженой говядины I категории упитанности. После хранения в наличии оказалось 174,81 т мяса. Сравните фактические потери массы с нормативными. Мясо поступило на хранение 10 марта, а реализовано 25 июля того же года. Дайте заключение.