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EXERGIA
Se origina en Francia, donde en 1893 el profesor Gouy publica un trabajo en que introduce esta, bajo la denominación de “Energía Utilizable”. Durante años no se generaliza el estudio y la aplicación del mismo a problemas técnicos hasta que el Ingeniero Darrieus, también en Francia, publica un trabajo en que aplica el concepto de energía utilizable al estudio de turbinas de vapor en1935.
Luego de lo cual, el profesor Keenan del Instituto Tecnológico de Massachussets en EE.UU, lo toma en cuenta y lo introduce con la denominación inglesa de available energy, con cual su estudio se generaliza en los países de habla inglesa.
Posteriormente, en 1953 el profesor Rant publica trabajos sobre el mismo tema, introduciendo las denominaciones alemanas de “Exergie” y “Anergie”, para laenergía transformable en trabajo útil y la no transformable respectivamente. De estas últimas denominaciones derivan los neologismos castellanos de Exergía y Anergía.
El concepto de Exergia permite, como se realiza en análisis de cualquier proceso teniendo en cuenta el primero y segundo principio de la termodinámica.
EXERGIA DEL CALOR
Si se dispone de una fuente de calor a una temperatura T1mayor que la temperatura atmosférica T0 será posible, tomando de la fuente una cantidad de calor Q1 obtener un trabajo L, si se intercala entre la fuente y la atmosfera una maquina térmica.
La atmosfera hará de fuente fría de la máquina y por lo tanto el trabajo obtenido será solo una fracción del calor Q1. Dicho trabajo valdrá:

en la será el rendimiento de la maquina térmica. El trabajoobtenido a partir de la cantidad de calor depende del tipo de máquina y del rendimiento de la misma.
De acuerdo con el teorema de Carnot, el trabajo que se obtendrá será el máximo posible si la maquina térmica instalada es una maquina térmica reversible. Luego:


Sabemos que el rendimiento de la maquina térmica reversible tiene el valor:

Por lo tanto el máximo trabajo obtenible valdrá:

A estemáximo trabajo que podría obtenerse de la cantidad de calor lo llamaremos el calor utilizable o Exergia contenida en dicho calor y valdrá de acuerdo con la ecuación anterior:


Esta ecuación nos indica que podemos descomponer una cierta cantidad de calor, previamente de una fuente a temperatura en dos partes:
= calor utilizable o Exergia
Es la que teóricamente podrá transformarse entrabajo;
= calor no utilizable o Anergia
Es la que ni aun la maquina térmica perfecta la puede transformar en trabajo, es energía no transformable.
Podemos escribir:

Toda cantidad de calor se compone de Exergia y anergia. La distribución en Exergia y Anergia de una cierta cantidad de calor depende de la temperatura de la fuente de la cual proviene. Si la temperatura fuese infinita, todo el calorseria únicamente Exergia. En cambio si la fuente estuviera a igual temperatura que la atmosfera , el calor que suministre será totalmente Anergia.
La conclusión es que la energía térmica es de diferente calidad según la temperatura de la fuente de que proviene. Se puede decir que a medida que la temperatura de la fuente decrece, la energía se degrada, porque cada vez es menos transformable, cadavez contiene mayor proporción de Anergia y menor de Exergia, llegando a ser una energía totalmente inútil cuando la fuente esta en equilibrio térmico con la atmosfera.
RENDIMIENTO EXERGETICO O EFECTIVIDAD TERMICA


Es una relación de energías, sin prestar atención a que no son de la misma calidad. En efecto, en numerador de la ecuación, que es el trabajo generado por la maquina térmica, esExergia pura, mientras que el denominador, la cantidad de calor que ha suministrado a la maquina la fuente caliente, es una mezcla de Exergia y energía, en proporciones que variarían con la temperatura de la fuente que la suministra. Por ello dicho rendimiento no puede nunca ser unitario ni aun para las maquina térmicas ideales (las reversibles).
En cambio en rendimiento de un motor eléctrico:...