2.2 Presión de vapor y cavitación
Objetivo
- Conocer la relación entre presión de vapor y el fenómeno de cavitación.
Cavitación
- La cavitación debe evitarse (minimizarse) en los sistemas de flujo, por que reduce el rendimiento, genera vibraciones, y daña los equipos (erosión de aspas).
- La cavitación se debe a la caída de presión de un fluido por debajo de su presión de vapor y por consecuencia genera vapor (burbujas de cavitación).
Presión de vapor (sustancias puras)
- La presión de vapor
de una sustancia pura se define como la presión ejercida por su vapor en equilibrio de fases con su líquido a una temperatura dada. - Presión de vapor () = Presión de saturación (
)
Actividad en clase – Escribe en los comentarios
- 20 min
- Usa los conceptos recién aprendidos sobre Presión de Vapor = Presión de saturación y describe con tus propias palabras cómo funciona una olla express. (1 parrafo).
Una olla express cuenta con un sello hermético de aire y vapor dentro de la olla que acumula presión aumentando la temperatura dentro de la olla esto hace que la temperatura de ebullición del agua dentro de la olla aumente tanto como la presión sea mayor, con esto la temperatura de ebullición del agua llega hasta unos 120ºC dependiendo el modelo de la olla, entonces al ser la temperatura de ebullición del agua mayor que a presión atmosférica, los alimentos que se cocinen en ella requerirá un tiempo de cocción menor y cuando la presión dentro de la olla aumenta a un limite establecido una válvula que tiene la olla levanta un tope lo que permite que el vapor escape y así se mantenga la presión y temperatura constante
EL agua y el vapor coexisten dentro de la olla por lo tanto a cierta presión de saturación (150 kPas) se obtiene una temperatura de saturación (approx T_sat = 110 ºC). Revisar tabla de Agua Saturada en Libro
dentro de la olla se genera una presión interna muy grande, por lo cual la ebullición del agua será más rápida, por lo tanto , los alimentos tienen una cocción más rápida.
Una olla express funciona bajo presión, mientras nosotros ponemos a calentar y cerramos en su interior comienza acumular vapor para lograr altas temperaturas y con esto cocer los alimentos de una manera más rápida pero debemos ser cuidadosos y dejarlo el tiempo indicado para evitar accidentes
Una olla express se rige por la relación entre presión, volumen y temperatura. En la olla el volumen se va mantener constante como se cierra herméticamente en el interior de la olla: el vapor generado por la ebullición del agua aumenta la presión (depende de la especificaciones de a olla “contiene una válvula de seguridad “) y el agua hierve a una temperatura mas alta, cocinando los alimentos mas rápido.
cómo funciona una olla express es cuando tiene un flujo constante, cuando se calienta la olla se calienta por toda las paredes mientras gana mas vapor y tiene un punto donde la olla a sonar y hay que bajarle la cantidad de temperatura para que no llegue a explotar
En una olla express gracias a su forma de tapado se alcanzan muy altas presiones que permiten que el agua hierva a más altas temperaturas y el cocimiento de los alimentos sea más rápido. Dentro de la olla express existe una presión de saturación que permite haya vapor de agua y agua.
Será interesante comparar la presión de operación de la olla express 140-160 kPas con la presión de las llantas de un automóvil (32 PSI). ¿Cual es mayor?
Al suministrar energía a una olla express, aumenta la temperatura y, por su composición, aumenta la presión dentro de ésta. Esto implica que a mayor presión, el agua elevará su punto de ebullición, siendo que los alimentos se cocinan más rápido por la temperatura del agua.
Muy buena respuesta, al aumentar la presión la temperatura de saturación aumenta. Por lo tanto, el agua y el vapor coexisten dentro de la olla a presión.
La olla express funciona gracias a la tapa que tiene, pues al ponerla se va creando una presión dentro de la olla que va en aumento, esto sucede hasta llegar a la presión de saturación, donde aumenta también la temperatura, facilitando así la cocción, pues se requiere menos calor externo para tener una buena temperatura y un nivel de cocción adecuado. Al llegar al limite de la presión soportada en la olla, entra en juego la válvula de escape donde el vapor empieza a salir, manteniendo una presión y temperatura constante.
La olla express sirve para elevar la presión en el recipiente mismo, para así cocinar los alimentos.
El principio que rige su funcionamiento, es la relación existente entre presión, volumen y temperatura. El volumen permanece constante, y al elevar la temperatura, también lo hace la presión de vapor.
Al aumentar la presión de vapor, el punto de ebullición del agua aumenta a 110°C aproximadamente. De este modo, al ser la temperatura de ebullición del agua mayor que a presión atmosférica, los alimentos que se cocinen en ella requerirá un tiempo de cocción inferior.
Muy buena respuesta, tan solo un aumento de 5 ºC acelera la cocción de los alimentos.
Respecto a la cocción a Presión atmosférica (nivel del mar) el agua ebulle a 100 ºC y dentro de la olla express lo hace a 110-120 ºC.
Una olla express aprovecha el aumento de presión al tener una tapa perfectamente sellada para lograr altas temperaturas facilmente y asi cocer los alimentos de una manera mas rapida, pero no podemos dejarlo mucho tiempo por eso tiene una valvula para liberar la presion y que no cause un accidente
Es una herramienta muy útil para acelerar la cocción de alimentos pero se debe cuidar de no exceder la presión de operación.
El funcionamiento de la olla express consiste en concentrar vapor centro del recipiente consiguiendo presiones muy altas, y permite aumentar la temperatura del agua a más del punto de ebullición
El punto de ebullición aumenta debido a que la presión interna es mayor a la presión atmosferica. Dentro de la olla a presión el nuevo punto de ebullición se encuentra a la temperatura de saturación. T_sat(P = 150kPas).
Se puede decir que al cerrar la olla y ponerla a calentar lo que pasa es que con el aumento de temperatura también se va generando una acumulación de presión en el vapor y entonces esa presión se transforma en un aumento de temperatura al interior del recipiente.
Muy buena respuesta !! El aumento de presión (presión de vapor) genera que el punto de ebullición del agua esté a mayor temperatura.
Cuando se cierra la olla y se pone a calentar, se crea un sello hermético de aire y vapor que va acumulando presión, dicha presión se traduce en un aumento de la temperatura en el interior del recipiente. La presión sube de forma progresiva hasta llegar a un limite establecido, cuando esto ocurre la válvula levanta un tope permitiendo que el vapor escape; este proceso permite que durante el tiempo de cocción la presión se mantenga constante y por tanto la temperatura en el interior de la olla. La tapa crea un sello hermético donde se acumula el vapor, la presión se eleva en el interior subiendo así la temperatura de cocción. La olla express está diseñada para mantener una presión mayor que la presión atmosférica, lo que permite que la temperatura de ebullición del agua sea superior a 100ºC. El punto de ebullición del agua aumenta cuando se incrementa la presión el cierre hermético de la olla permite elevar la temperatura de ebullición por encima de 100 °C
Respuesta muy detallada.
A presión de vapor tanto el agua y el vapor coexisten, por lo tanto a mayor presión, mayor sera la temperatura.
Las ollas expreses cumplen con las altas presiones teniendo una presión de vapor a baja temperatura y al ser un sistema cerrado ya que dentro de ella existe una relacion entre presión, volumen y temperatura, manteniendo estas constantes, liberando presión cada determinada tiempo para mantener esta estable, normalmente estas tienen un limite de 50 a 120 kilopascales.
la olla express trabaja bajo presion acumulada la cual genera una temperatura en su interior, esta es regulada por la valvula que al llegar a cierta presion se libera para mantener una temperatura constante en su interior y por lo tanto una temprratura constante
Cómo sabemos en una olla a presión, el volumen permanece constante, sin embargo, el cierre hermético de la olla hace que al calentarse esta, la presión aumente. Conocemos que en condiciones normales la temperatura de ebullición del agua es de 100ºC, sin embargo, a mayor presión como ocurre dentro de la olla, la temperatura de ebullición del agua será tanto mayor como mayor sea el nivel de presión ( presión de vapor = presión de saturación)
La olla express conserva el vapor de agua dentro, esto aumenta la presión que hay dentro de la olla y a su vez el punto de ebullición del agua, por lo que los alimentos se cocinan más rápido. En la tapa tiene una válvula que se levanta una vez que la presión es mucha, esto mantiene la presión constante. Es importante dejar enfriar la olla antes de destaparla porque puede ‘explotar’
La olla express funciona cerrándose herméticamente mientras se calientan los alimentos dentro, cuando se llega a la presión de saturación empieza a acumular vapor, lo que aumenta la presión y por ende también la temperatura asciende hasta un límite, en que, la válvula dejará salir vapor para mantener constante la presión y la temperatura dentro de la olla.
Al cerrar la olla y colocarla a calentar, se crea un sello hermético de aire y vapor que acumula presión. Ésta presión a su vez genera un aumento de temperatura en el interior de la olla.
Al llegar a un límite predeterminado de presión la válvula permite que el vapor escape, lo que mantiene la presión constante en el interior, y por consecuencia, también se mantiene la temperatura constante,
Una olla express es un recipiente que nos permite cocinar nuestros alimentos en agua para hervir/hervida mediante un mecanismo distinguido, emplea una válvula de presión que limita la salida de vapor (entre 50 y 120 kilopascales).
De esta forma se puede acortar el tiempo de ebullición del agua acortando los tiempos de cocción de los alimentos dentro de la olla.
Así podemos identificar que básicamente la olla trabaja con una mezcla de saturación interna debido a que se encuentra en un punto intermedio entre agua hirviendo sin evaporar el agua gracias a la válvula de presión que tiene integrada la cual libera un poco de esta presión de vapor para mantener una presión y temperatura constante de modo que el agua en su punto de ebullición se mantenga sin que se evapore por completo.
Excelente respuesta !! Ahora podemos mostrar el principio de funcionamiento de una olla express al conocer los propiedades del agua saturada : presión de vapor = presión de saturación.
La olla express es de un material que resiste altas temperaturas, cuenta con una tapa para que al cerrarla cree un sello hermético de aire y vapor que va acumulando presión. Cuando he puesto la olla express le coloco suficiente cantidad de agua pero no excesiva, tapo la olla, la pongo a calentar a flama alta constante al principio y cuando llega al punto de ebullición sale vapor de la válvula que se encuentra en la tapa, esto indica que la presión ha aumentado y por ende la temperatura, cuando esto sucede bajo la flama para que se cocinen los alimentos a una temperatura y presión constantes dentro de la olla express.
Al subir la temperatura de una olla exprés, la presión de vapor aumenta y llegado a un tope la mantiene constante, manteniendo así la temperatura y dejando escapar vapor.
En una olla de presión ocurre que debido a que el volumen se mantiene constante, la temperatura y presión van aumentando hasta superar los 100°c lo que hace que se genere cavitacion, es por ello qué se debe esperar un tiempo para abrirla en lo que la presión de vapor tiene un cambio mínimo para poder condensar. Pero gracias a este instrumento podemos preparar alimentos en muy poco tiempo
Una olla que está al fuego luego de ser tapada, empezará a tener una variacion en su temperatura interna. Luego de cierto tiempo en el fuego, la presion dentro de esta olla ira aumentando gracias al vapor generado dentro de ella.
20 min (8:15 AM ) – Escribe en los comentarios
Usa los conceptos recién aprendidos sobre Presión de Vapor = Presión de saturación y describe con tus propias palabras cómo funciona una olla express. (1 parrafo).