Заморозка мяса

Как рассчитать работу, необходимую для замораживания мяса при нормальной температуре? Какова мощность морозильной камеры, чтобы заморозить 1500 кг. мясо?

Вы должны опубликовать это на physics.stackexchange.com, перечислив все необходимые детали (начальная и конечная температура, теплоемкость и масса вашего мяса, характеристики морозильной камеры и т. д.).
Ой, на это не просто ответить. Если вы хотите сделать точный расчет, вам необходимо указать размер различных надрезов, так как меньшие надрезы увеличат общую поверхность мяса и, таким образом, облегчат передачу тепла. Я думаю, вам нужно предоставить больше данных, прежде чем вы сможете получить действительно полезный ответ на его один.
Ричард прав. Помимо части теплопередачи, форма разреза будет определять плотность упаковки и, следовательно, необходимый окончательный объем. Если это проблема теоретической физики, ее будет очень сложно рассчитать. Если вы занимаетесь бизнесом и вам не нужна точная цифра, а приблизительная цифра с некоторым пухом, здесь можно ответить.

Ответы (2)

Для воды 1 кг = 1 литр. Мясо состоит примерно на 75% из воды. Таким образом, для большинства продуктов вы можете грубо сказать, что 1 кг = 1 литр. Дайте или возьмите немного, плюс упаковочные материалы и пустоты в упаковке

Таким образом, 1500 кг мяса составляют от 2000 до 3000 литров!

Компрессоры морозильных камер оцениваются по их способности быстро охлаждать только при гораздо меньшей мощности, чем общая мощность морозильной камеры. Например, обычная морозильная камера объемом 350 л способна охладить до замороженного состояния только 30 кг охлажденного мяса в течение дня, многие морозильные камеры не настолько хороши!

Стеллажи и полки обеспечивают равномерное охлаждение, но для перемещения 1500 кг мяса с 4°C до -20°C потребуется серьезная работа.

Грубо; при перемещении 1 кг воды до -20°С расходуется около 1,4 кВт отвода тепла. Итак, 1500 кг это 2100 кВт. Эффективность морозильной камеры составляет от 2,5 до 3,5 благодаря тепловому насосу, поэтому 2100 кВт / 3 = 700 кВт электроэнергии. Ваш типичный бытовой морозильник рассчитан на мощность 1 кВт, поэтому замораживание займет 29 дней!

1 калория — это энергия, необходимая для нагрева или охлаждения 1 см3 воды на 1 градус С за одну секунду. Давайте упростим этот вопрос, просто сказав, что мясо - это вода ... нет, это неправильно, но я не знаю, как обращаться с мясом, насколько мясо может нагреть или охладить калорию на 1 градус, и я думаю, что это достаточно близко чтобы хотя бы получить практическую , пусть даже и не математическую точность.

1500 кг мяса - это МНОГО мяса. который обычно хранится в проходной.

Предполагая, что 1 куб.см мяса = 1 мл = 1 г (см. обсуждение мяса и воды выше), 1 кг мяса потребует 1000 калорий для охлаждения на 1 градус. Для охлаждения на 1 градус 1500 кг потребуется 1 500 000 калорий.

Сколько градусов охлаждения нужно, чтобы заморозить мясо? Должны ли мы предположить, что мясо находится при температуре 4 градуса по Цельсию (40 градусов по Фаренгейту) для охлажденного мяса или 15 градусов по Цельсию (60 градусов по Фаренгейту) для мяса комнатной температуры?

Начнем с мяса, охлажденного в холодильнике.

Замораживание = 0 градусов, но чтобы что-то заморозить, нам нужно, чтобы оно было ниже 0, обычно что-то вроде -2 или -3, но мы будем придерживаться 0, так как это то, до чего должно добраться «мясо».

40 градусов х 1 500 000 калорий = 60 000 000 калорий... шестьдесят миллионов калорий.

1 калория = приблизительно, но не точно 4 ватт-секунды (я округляю для простоты, так как на самом деле это дискуссия на порядок, а не точная математика).

4 x 60 000 000 = 240 000 000 ватт-секунд = 4 000 000 ватт-минут = 66666 ватт-часов = 66,6 кВт/ч

Эта проблема также является причиной того, что мясо обычно хранится замороженным или охлажденным до тех пор, пока оно не понадобится, потому что замораживание такого большого количества твердого мяса требует довольно много времени и энергии.