Disponibilidad energética
Páginas: 2 (384 palabras)
Publicado: 29 de junio de 2011
DISPONIBILIDAD ENERGÉTICA
Es el trabajo máximo que el sistema podría efectuar o entregar a algún otro distinto del medio circundante, cuando su estado cambia al estado inactivo (un equilibriotermodinámico estable con el ambiente) intercambiando calor sólo con su alrededor. En este punto es fácil aceptar la idea de que el trabajo máximo posible se obtendría si el sistema siguiera un procesoreversible, exterior e interiormente, desde un estado particular hasta el estado inactivo, debido a que si algún otro proceso produjera más trabajo se infringiría la segunda ley.
Un sistema entregará elmáximo trabajo posible cuando es sometido a un proceso reversible entre el estado inicial y el estado de su medio o estado muerto.
*Si un sistema está en equilibrio con su ambiente, se dice queestá en estado muerto.
Función de disponibilidad:
An= Es + p0V – T0s ó bien An = u + p0v – t0s
Luego, el trabajo entregado máximo posible de un proceso de un sistema cerrado es:
W d máx. =- ∆An/0 [DISPONIBILIDAD]
Donde -∆A n/0 es el valor negativo del cambio de An desde el estado dado hasta el estado inactivo.
Si es el caso de una sustancia pura con energía almacenada enla forma molecular
Wdmáx =- ∆A n/0 =(u + p0v –T0s) – (u0+ p0v0-t0s0)
Por un razonamiento semejante, si un sistema cerrado experimenta un cambio desde un estado 1 hasta un estado 2, el trabajomáximo que se puede entregar con solo interacción reversible de calor es:
Wdmáx =- ∆A n/0 =-(A n2-A n1) = A n1-A n2
Ejemplo:
Un sistema cerrado consiste en un kilogramo de vapor de agua a 30 bar,450°C en un ambiente de p0= 1 bar, t0=35°C. ¿cuál es su disponibilidad energética?.
Solución. Las propiedades del sistema son h= 3342 kJ/kg, v =0.108 m³/ kg, s= 7.18kJ/kg.K. en el estado activo, h0=147 kj/kg,v0=0.00101 m³/kg, s0=0.505 kJ/kg.K
Sustituyendo :
A n/0 =(u + p0v –T0s) – (u0+ p0v0-T0s0)
=[h + v(p0-p) – T0s] –[h0-T0s0]
=(h- h0) + v(p0-p) – t0(s-s0)
(3342 kJ/kg-147...
Es el trabajo máximo que el sistema podría efectuar o entregar a algún otro distinto del medio circundante, cuando su estado cambia al estado inactivo (un equilibriotermodinámico estable con el ambiente) intercambiando calor sólo con su alrededor. En este punto es fácil aceptar la idea de que el trabajo máximo posible se obtendría si el sistema siguiera un procesoreversible, exterior e interiormente, desde un estado particular hasta el estado inactivo, debido a que si algún otro proceso produjera más trabajo se infringiría la segunda ley.
Un sistema entregará elmáximo trabajo posible cuando es sometido a un proceso reversible entre el estado inicial y el estado de su medio o estado muerto.
*Si un sistema está en equilibrio con su ambiente, se dice queestá en estado muerto.
Función de disponibilidad:
An= Es + p0V – T0s ó bien An = u + p0v – t0s
Luego, el trabajo entregado máximo posible de un proceso de un sistema cerrado es:
W d máx. =- ∆An/0 [DISPONIBILIDAD]
Donde -∆A n/0 es el valor negativo del cambio de An desde el estado dado hasta el estado inactivo.
Si es el caso de una sustancia pura con energía almacenada enla forma molecular
Wdmáx =- ∆A n/0 =(u + p0v –T0s) – (u0+ p0v0-t0s0)
Por un razonamiento semejante, si un sistema cerrado experimenta un cambio desde un estado 1 hasta un estado 2, el trabajomáximo que se puede entregar con solo interacción reversible de calor es:
Wdmáx =- ∆A n/0 =-(A n2-A n1) = A n1-A n2
Ejemplo:
Un sistema cerrado consiste en un kilogramo de vapor de agua a 30 bar,450°C en un ambiente de p0= 1 bar, t0=35°C. ¿cuál es su disponibilidad energética?.
Solución. Las propiedades del sistema son h= 3342 kJ/kg, v =0.108 m³/ kg, s= 7.18kJ/kg.K. en el estado activo, h0=147 kj/kg,v0=0.00101 m³/kg, s0=0.505 kJ/kg.K
Sustituyendo :
A n/0 =(u + p0v –T0s) – (u0+ p0v0-T0s0)
=[h + v(p0-p) – T0s] –[h0-T0s0]
=(h- h0) + v(p0-p) – t0(s-s0)
(3342 kJ/kg-147...
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