TRANSFERENCIA DE EXERGÍA POR CALOR, TRABAJO Y MASA

La exergía se puede transferir hacia o desde un sistema en tres maneras: calor, trabajo y flujo másico.

     1) TRANSFERENCIA DE EXERGÍA POR CALOR, Q

La transferencia de calor la acompaña la transferencia de exergía, en este tipo de transferencias  solo una porción de ese calor se convierte en trabajo que es una forma de energía organizada.

-          La transferencia de exergía por calor:

Cuando:

T>To (la exergía y la transferencia de calor van en la misma dirección)

T<To (la exergía y la transferencia de calor están en dirección contraria)(medio frio)

T=To (Cuando las temperatura están en el punto de transferencia)

Importante: la transferencia de exergía por calor es cero cuando los sistemas son adiabáticos (sistemas cerrados).

     2)  TRANSFERENCIA DE EXERGÍA POR TRABAJO,W

La exergía es potencial útil de trabajo y la transferencia de exergía por trabajo puede expresarse.

-          La transferencia de exergía por trabajo:

Nota: El trabajo realizado por o contra la atmosfera no está disponible para cualquier propósito útil.

    3) TRANSFERENCIA DE EXERGÍA POR MASA, m

La masa contiene exergía, energía y entropía, por lo tanto las tasa de transportación de exergía, entropía y energía hacia o dentro del sistema son proporcionales al flujo másico.

-          La transferencia de exergía por masa:

-          El flujo de exergía asociada a una corriente de fluido:

Información: la transferencia de exergía por masa es cero cuando los sistemas no involucran flujo másico a través de una frontera (sistemas cerrados).



Resumen

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TRANSFERENCIA DE EXERGÍA POR CALOR-Img

BIBLIOGRAFÍA

-          CENGEL, YUNUS .A. & BOLES, MICHAEL A. (2011). Termodinámica. México: Mcgraw - Hill

CAMBIO DE EXERGÍA DE UN SISTEMA

Al analizar la exergía en los sistemas hay que considerar los estados del ambiente y los estados del sistema, donde la exergía es cero si el sistema está en equilibrio con su ambiente o el estado muerto el cual no puede realizar trabajo.

Al analizar la exergía termodinámica no se consideran las reacciones químicas y de mezcla. Se analizaran dos tipos de cambios de exergía para una masa fija y para una corriente de flujo.

      1) EXERGÍA DE UNA MASA FIJA: EXERGÍA SIN FLUJO O DE SISTEMA CERRADO

En sistemas cerrados se desprecian el cambio de energía cinética y potencial siendo la energía interna la única que represente la energía sensible y latente que pueden ser transferidas hacia o desde un sistema en forma de calor.)

Balance de Energía:    dU = dQ – dW

El trabajo diferencial producido por una maquina como resultado de la transferencia de calor  en procesos reversible es:

El trabajo total útil es entregado cuando el sistema experimenta un proceso reversible desde el estado especificado al estado muerto o final, representado por esta expresión:

Siendo ese trabajo útil la exergía de un sistema cerrado.

     -      La exergía del sistema cerrado sin flujo por unidad de masa, se despreciando la energía cinetica y potencial en sistemas estacionarios y se expresa así:

         -     Por tanto, el cambio de exergía de un sistema cerrado entre exergía final e inicial quedaría así:

   2)      EXERGÍA DE UNA CORRIENTE DE FLUJO: EXERGÍA DE FLUJO O CORRIENTE

Si el fluido está en movimiento hay energía de flujo que a su vez puede realizar un trabajo den flujo, entonces esta energía asociado al flujo se expresa:

      -  Para  el fluido en movimiento, la exergía se determina sumando la exergía sin flujo que sí considera la energía cinética y potencial, más la exergía de flujo, siendo igual a:

Resumen:

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EJERCICIOS SOBRE EL TEMA

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BIBLIOGRAFÍA

-          CENGEL, YUNUS .A. & BOLES, MICHAEL A. (2011). Termodinámica. México: Mcgraw - Hill

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