Exergía

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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA
DEPARTAMENTO DE ENERGÉTICA
ASIGNATURA: TERMODINÁMICA I

EXERGÍA O DISPONIBILIDAD

ALUMNO: JUAN J. JARAMILLO P.
C.I.: 12.001.150

LOS TEQUES, 24/02/2008
CONTENIDO

TEMAPÁGINA

Introducción……………………………………………………………………………………………3

Exergía o disponibilidad……………………………………………………………………………4

Relación de la exergía con la energía cinética y potencial…………………………..4

Irreversibilidad………………………………………………………………………………………..5

Eficiencia de la segunda ley……………………………………………………………………...5

Exergía en un sistema cerrado o sin flujo (masa fija)…………………………………..6

Exergíaen un sistema abierto o con flujo (volumen fijo)………………………………6

Transferencia de exergía por calor……………………………………………………………..7

Transferencia de exergía por trabajo…………………………………………………………..7

Transferencia de exergía por masa…………………………………………………………....8

Destrucción de la exergía…………………………………………………………………….…….8

Balance de exergía para sistemas cerrados…………………………………………….……9

Balance deexergía para sistemas abiertos……………………………………………………9

Exergía en la vida de las personas………………………………………….………………….10

Bibliografía……………………………………………………………………………………………….13

INTRODUCCIÓN

Este trabajo trata acerca de una importante propiedad de la termodinámica conocida como exergía.

Cómo se sabe la Primera Ley de la Termodinámica trata acerca de la cantidad de la energía y afirmaque ésta no puede crearse ni destruirse, únicamente puede transformarse. Sin embargo, si bien la cantidad es importante, lo es aún más la calidad de la energía, la cual se determina a partir de la Segunda Ley de la Termodinámica y tiene que ver con la cantidad de energía que se pierde sin poderse aprovechar y de la cantidad de energía realmente utilizable o disponible para convertir en trabajoútil. Bien, la exergía es esta cantidad de energía disponible, por esta razón también se le llama disponibilidad.

EXERGÍA O DISPONIBILIDAD

Conocer cantidad de energía contenida en una fuente sirve de poco a los ingenieros, más importante es saber el potencial de trabajo de dicha fuente, ya que hay una energía que no podrá ser utilizada y que será finalmente rechazada como energía dedesecho. Por lo tanto, es deseable tener una propiedad que permita determinar el potencial de trabajo útil de una cantidad dada de energía, esta propiedad es la exergía, que también es conocida como disponibilidad o energía disponible y se denota con la letra X.

RELACIÓN DE LA EXERGÍA CON LA ENERGÍA CINÉTICA Y POTENCIAL

La energía cinética es una forma de energía mecánica, por lotanto puede ser convertida totalmente en trabajo. La exergía de la energía cinética de un sistema es igual a la propia energía cinética sin tomar en cuenta la presión y la temperatura del ambiente., es decir:

XEc = Ec = ½ . m . v²

La energía potencial también es una forma de energía mecánica, por lo tanto también puede convertirse totalmente en trabajo, poresta razón la exergía de la energía potencial es la propia energía potencial, esto sin considerar la temperatura y presión del ambiente.

XEp = Ep = m . g . z

IRREVERSIBILIDAD

La irreversibilidad es equivalente a la exergía destruida. La irreversibilidad puede verse como el trabajo potencial desperdiciado o la oportunidad perdida para realizartrabajo. Representa a la energía que pudo convertirse en trabajo pero que no lo fue. Mientras más pequeña sea la irreversibilidad de un proceso, mayor es el trabajo que se produce (o menor el trabajo que se consume), por lo que el rendimiento de un sistema puede mejorarse minimizándole su irreversibilidad.

La irreversibilidad se denota con la letra I y se puede determinar mediante la...
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