Termodinamica - Cengel 7th - espanhol

EXERGÍA: UNA MEDIDA
DEL POTENCIAL DE TRABAJO
El creciente conocimiento acerca de que los recursos energéticos mundiales
son limitados ha provocado que muchos países reexaminen sus políticas
de energía y tomen medidas drásticas para evitar el desperdicio. También
ha desatado el interés en la comunidad científica para considerar más de cerca
a los dispositivos de conversión de energía y desarrollar nuevas técnicas que
permitan utilizar mejor los limitados recursos existentes. La primera ley de la
termodinámica trata sobre la cantidad de energía y afirma que ésta no puede
crearse ni destruirse. Esta ley sirve meramente como una herramienta necesaria
para contabilizar la energía durante un proceso y no ofrece desafíos al ingeniero.
Sin embargo, la segunda ley tiene que ver con la calidad de la energía: más
específicamente, se ocupa de la degradación de la energía durante un proceso,
de la generación de entropía y de la pérdida de oportunidades para efectuar
trabajo, además de ofrecer el margen suficiente para la mejora.
La segunda ley de la termodinámica ha demostrado ser una herramienta muy
poderosa en la optimización de sistemas termodinámicos complejos. En este capítulo
se examina el desempeño de dispositivos técnicos a la luz de la segunda
ley. Se inicia con la introducción de exergía (también llamada disponibilidad) que
es el trabajo útil máximo que puede obtenerse del sistema en un estado y un ambiente
especificados; y se continúa con el trabajo reversible que es el trabajo útil
máximo que puede obtenerse cuando un sistema experimenta un proceso entre
dos estados especificados. Luego se expone la irreversibilidad (también llamada
destrucción de exergía o trabajo perdido) que es el potencial de trabajo desperdiciado
durante un proceso como resultado de irreversibilidades, y se define una
eficiencia según la segunda ley. Por último se desarrolla una relación de balance
de exergía aplicada a los sistemas cerrados y volúmenes del control.
CAPÍTULO
8
OBJETIVOS
En el capítulo 8, los objetivos son:
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Examinar el desempeño de los dispositivos
de la ingeniería a la luz de
la segunda ley de la termodinámica.
Definir la exergía, que es el trabajo
útil máximo que puede obtenerse del
sistema en un estado y un ambiente
especificados.
Definir trabajo reversible, que es el
trabajo útil máximo que puede obtenerse
cuando un sistema experimenta
un proceso entre dos estados
especificados.
Definir destrucción de exergía, que
es el potencial de trabajo desperdiciado
durante un proceso como
resultado de irreversibilidades.
Definir la eficiencia según la segunda
ley.
Desarrollar la relación de balance de
exergía.
Aplicar el balance de exergía a los
sistemas cerrados y volúmenes del
control.