Balances De Exergia

BALANCES DE EXERGIA
El balance de exergía sirve para analizar sistemas reales, para extraer conclusiones útiles con el fin de mejorar su funcionamiento. Es la parte más importante del análisisexergético. El análisis exergético difiere del energético en dos aspectos muy importantes. Cuando se realiza un análisis energético basado en el Primer Principio de la Termodinámica no se hacen distincionesentre las distintas clases o corrientes de energía.

El balance de exergía se expresa mediante la siguiente ecuación:
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donde:
*  y  son las exergías de la materia que entra y saledel sistema, respectivamente
*  es el incremento de exergía del sistema
*  es el incremento de exergía del foco caliente que está en contacto con el sistema
*  es el trabajo desarrollado porel sistema
*  es la pérdida interna de exergía del sistema
La disminución de la exergía del foco caliente puede calcularse empleando un ciclo reversible de Carnot, que usa el entorno como focofrío. Si cambiamos los signos, obtenemos el incremento de exergía:
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donde:
*  es la cantidad de calor que toma el sistema del foco caliente
*  es la temperatura del foco caliente
Elsistema que estemos considerando debe tener unos límites determinados. Las temperaturas de los focos calientes que interactúan con el sistema deben ser medidas en la frontera del sistema, justo dondetiene lugar la transferencia de calor.
En un proceso en estado estacionario, con velocidad de flujo constante, composición química constante, etc., tenemos que:
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y por tanto el balance deexergía se reduce a:

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donde los términos con punto indican cantidades por unidad de tiempo.
La exergía  comprende tanto a la exergía de los productos útiles, , como a la exergía de losresiduos, . Como se señaló anteriormente, la exergía de los residuos es la pérdida externa de exergía. Luego:
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La cantidad  se puede dividir en también en estos dos términos:  y . Como ejemplo...