Termodinamica - Yunes Cengel y Michael Boles - Septima Edicion

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CICLOS DE POTENCIA DE VAPOR
Por lo tanto,
x destr,23 T 0 a s 3 s 2 q entrada,23
b
T fuente
1300 K 2 c16.7450 1.2132 2 kJ >kg # K
636 kJ/kg
x destr,41 T 0 a s 1 s 4 q salida,41
T sumidero
b
1300 K 2 c11.2132 6.7450 2 kJ >kg # K
360 kJ/kg
2 729 kJ>kg
d
800 K
2 019 kJ>kg
d
300 K
Por consiguiente, la irreversibilidad del ciclo es
x destr,ciclo x destr,12 x destr,23 x destr,34 x destr,41
0 636 kJ>kg 0 360 kJ>kg
996 kJ/kg
La exergía total destruida durante el ciclo también podría determinarse a
partir de la ecuación 10-21. Observe que la mayor destrucción de exergía en
el ciclo sucede durante el proceso de adición de calor. Así, cualquier intento
por reducir la destrucción de exergía debe empezar con este proceso. Por
ejemplo, elevar la temperatura del vapor a la entrada de la turbina reduciría la
diferencia de temperatura y, en consecuencia, la destrucción de exergía.
b) La eficiencia de la segunda ley se define como
Exergía recuperada x recuperada
II
1
Exergía gastada x gastada
x destruida
x gastada
Aquí, la exergía gastada es el contenido de exergía del calor suministrado al
vapor en la caldera (que es su potencial de trabajo) y el trabajo suministrado
a la bomba, y la exergía recuperada es la producción de trabajo de la turbina:
x calor,ent 1
T 0
T H
q ent 1
x gastada x calor,ent x bomba,ent 1 706 3.0 1 709 kJkg
x recuperada w turbina,sal 713 kJkg
Sustituyendo, la eficiencia de la segunda ley de esta planta eléctrica se determina
como
x recuperada
713 kJkg
II
0.417 o 41 .7%
1 709 kJkg
x gastada
300 K
2 729 kJkg 1 706 kJ/kg
800 K
Comentario La eficiencia de la segunda ley se puede también determinar
usando los datos de destrucción de exergía,
x destruida 996 kJkg
II 1
1
0.417 o 41 .7%
x gastada 1 709 kJkg
Asimismo, el sistema considerado incluye tanto el horno como el condensador,
y por lo tanto se toman en cuenta tanto la destrucción de exergía correspondiente
a la transferencia de energía correspondiente al horno como la del
condensador.