Módulo 4. Concepto de Exergía Introducción La importancia ... - C.I.E.

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Figura 4.11. Efecto de Seebeck. • La mezcla de materia de diferentes composiciones o estados, como la mostrada en la Figura 4.12 en que se ve una mezcla de diferentes estados de la materia o en la Figura 4.13, que muestra un mezclador de dos flujos. m1 m2 Figura 4.12. Mezclado de diferentes estados de la materia. m3 = m1 + m2
Figura 4.13 Mezclado de dos fluidos. Las irreversibilidades pueden ser divididas en dos tipos, internas y externas. Las irreversibilidades internas son aquellas que ocurren dentro del sistema, mientras que las externas son las que ocurren dentro del entorno, normalmente en el entorno inmediato. Como esta clasificación depende de el lugar donde el analista establezca la frontera del sistema y el entorno inmediato, es arbitraria y no se puede generalizar. Cuando en un proceso dado no existen irreversibilidades internas se denomina Proceso internamente reversible Los ingenieros deben ser capaces de reconocer irreversibilidades, evaluando su influencia y estimando su impacto en los costos monetarios que implican, para poder reducirlos. Sin embargo, la necesidad de alcanzar ritmos de producción rentables, la transferencia de calor rápida que se requiere en varios procesos industriales, la aceleración rápida y otras circunstancias de la operación de los procesos, invariablemente implica la presencia de irreversibilidades importantes. Por esta razón las irreversibilidades son aceptadas dentro de ciertos rangos en todos los sistemas debido a que los cambios en diseño y operación que se requieren para reducirlas normalmente son muy costosos. Sin embargo, las mejoras en el comportamiento termodinámico de los procesos normalmente originan la reducción de las irreversibilidades, las acciones llevadas a cabo en esta dirección normalmente están restringidas por un número de factores prácticos a menudo relacionados con los costos. Es por estas razones que en cualquier caso práctico es muy importante evaluar técnica y económicamente el efecto de las irreversibilidades y las acciones requeridas para disminuirlas, con la finalidad de decidir cuales son convenientes llevar a cabo. A manera de ejemplo, considere dos cuerpos a diferentes temperaturas y capaces de comunicarse térmicamente. Con una diferencia finita de temperaturas entre ellos, se presenta una transferencia de calor espontánea y, como se había mencionado antes, esta constituirá una fuente de irreversibilidad. Se puede esperar que la importancia de las irreversibilidades disminuya conforme la diferencia de la temperatura va disminuyendo. Mientras la diferencia entre las temperaturas de los cuerpos se va acercando a cero, la transferencia de calor se acercará a la idealizada. Del estudio de transferencia de calor sabemos que la transferencia de una cantidad finita de
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