Exergía

Exergía

1. Mide la calidad de la energía

   • Para comparar diferentes alternativas de energía y obtener un mayor rendimiento energético

2. Primera y segunda ley, entropía y exergía.

   • Energías de volumen de control
     • Representa todos los flujos de masa y energía divididos en 2.
       • Balance de masa
       • Balance de energía:
   • Balance de Segunda Ley
   • Balance de entropía
     • Si de las ecuaciones de balance de energía y entropía despejamos Q1 0 nos queda
       • (En donde la sumatoria de los calores es desde i=1 hasta n, descontando el Q0
         • Igualando ambas ecuaciones y despejando el trabajo útil nos queda
   • Balance de exergía
     • De esta ecuación concluimos que el trabajo máximo surge en un proceso reversible Sg=0
       • El trabajo real es entonces igual al trabajo reversible menos el trabajo perdido, En donde Wl = T0 Sg que se conoce como el Teorema de Gouy-Stodola

3. Tipos de energía: presentan calidades, es decir la cantidad de trabajo útil

   • Calidad alta: energía ordenada
     • Puede ser energía potencial
     • Ó energía cinética no aleatoria
   • Energía desordenada
     • Pertenece a esta clase la energía interna, tanto de naturaleza física como química, asociada con movimientos aleatorios de átomos o moléculas.

4. Exergía física

   • Se puede obtener sometiendo a la sustancia a procesos físicos reversibles desde la temperatura y presión iniciales, hasta el estado determinado por la presión y la temperatura del entorno.
     • La suma de la exergía física y química se le denomina exergía térmica

5. Exergía química

   • Trabajo que se puede obtener de una sustancia que se encuentra a la presión y temperatura del entorno, si alcanza un estado de equilibrio termodinámico mediante reacciones químicas.

6. AER

   • Actúa de 3 formas sobre el sistema
     • a) Transferencia de calor, como manantial a la temperatura To
     • b) Intercambio de trabajo de expansión o compresión, como almacén de energía utilizable
     • Intercambio de materia, como depósito de sustancias de trabajo potencial químico, en equilibrio estable.

7. Exergía de un flujo de materia y un flujo de calor

   • La energía mecánica máxima que puede obtenerse al llevar la corriente del fluido desde un estado genérico hasta el estado muerto, denominada exergía, es igual a la disminución de la función de Darrieus.
   • El contenido exergético de un flujo de calor es tanto menor cuanto más se aproxima T a To

8. Procesos irreversibles

   • es cuando no hay forma de regresarlo
   • Se divide en dos tipos
     • Interna: ocurren dentro del sistema
     • externas son las que ocurren dentro del entorno, normalmente en el entorno inmediato

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