EXERGÍA:EXERGÍA:Potencial de Potencial de trabajo de la trabajo de la

EnergíaEnergía

EXERGÍA:EXERGÍA: Potencial de trabajo Potencial de trabajo de la Energíade la Energía

EXERGÍA. –EXERGÍA. – Es una propiedad que Es una propiedad que permite determinar el potencial útil de permite determinar el potencial útil de una cantidad de energía en cierto estado una cantidad de energía en cierto estado especificado.especificado.

El trabajo realizado mediante un proceso El trabajo realizado mediante un proceso depende del estado inicial, el estado depende del estado inicial, el estado final y la trayectoria del proceso.final y la trayectoria del proceso.

Trabajo = Trabajo = ff(estado inicial, trayectoria del (estado inicial, trayectoria del proceso, estado final)proceso, estado final)

EXERGÍA:EXERGÍA: Potencial de trabajo Potencial de trabajo de la Energíade la Energía

Un sistema entregará el máximo Un sistema entregará el máximo trabajo posible cuando es trabajo posible cuando es sometido a un proceso sometido a un proceso reversible desde el estado inicial reversible desde el estado inicial especificado hasta el estado de especificado hasta el estado de su ambiente (estado muerto)su ambiente (estado muerto)

EXERGÍA ASOCIADA CON EXERGÍA ASOCIADA CON LAS ENERGÍAS CINÉTICAS Y LAS ENERGÍAS CINÉTICAS Y

POTENCIALPOTENCIAL El potencial de trabajo o exergía de la El potencial de trabajo o exergía de la

energía cinética de un sistema es energía cinética de un sistema es igual a la energía cinética misma sin igual a la energía cinética misma sin importar la temperatura y presión del importar la temperatura y presión del ambiente ambiente

Exergía de la energía cinética:Exergía de la energía cinética:

(KJ/Kg)(KJ/Kg)

2

2vecxec

TRABAJO REVERSIBLE E TRABAJO REVERSIBLE E IRREVERSIBLEIRREVERSIBLE

El trabajo realizado por dispositivos que producen trabajo El trabajo realizado por dispositivos que producen trabajo no siempre está del todo en una forma útil. El trabajo que no siempre está del todo en una forma útil. El trabajo que no puede recuperarse para emplearse con algún propósito no puede recuperarse para emplearse con algún propósito útil, es igual a la presión atmosférica útil, es igual a la presión atmosférica P0P0, por el cambio de , por el cambio de volumen del sistemavolumen del sistema

La diferencia entre el trabajo real La diferencia entre el trabajo real WW y el trabajo de los y el trabajo de los

alrededores alrededores WairWair recibe el nombre de recibe el nombre de trabajo útil trabajo útil Wu:Wu: Trabajo reversible. –Trabajo reversible. – Wrev se define como la cantidad Wrev se define como la cantidad

máxima de trabajo útil que puede producirse cuando un máxima de trabajo útil que puede producirse cuando un sistema se somete a un proceso entre los estados sistema se somete a un proceso entre los estados especificados inicial y final.especificados inicial y final.

Cualquier diferencia entre el trabajo reversible y el trabajo Cualquier diferencia entre el trabajo reversible y el trabajo útil se debe a las irreversibilidades presentes durante el útil se debe a las irreversibilidades presentes durante el proceso y se denomina proceso y se denomina irreversibilidad I.irreversibilidad I.

EFICIENCIA DE SEGUNDA EFICIENCIA DE SEGUNDA LEYLEY

Una deficiencia de segunda ley , es Una deficiencia de segunda ley , es la relación entre la eficiencia la relación entre la eficiencia térmica real y la eficiencia térmica térmica real y la eficiencia térmica máxima posible en las mismas máxima posible en las mismas condiciones.condiciones.

(máquinas térmicas)(máquinas térmicas)

revt

tu n

nn

,

La eficiencia de la segunda ley La eficiencia de la segunda ley también puede expresarse como la también puede expresarse como la relación entre la salida de trabajo relación entre la salida de trabajo útil y la salida de trabajo máximo útil y la salida de trabajo máximo posible.posible.

(dispositivos productores de trabajo)(dispositivos productores de trabajo)

rev

uII W

Wn

Está definición es más general porque Está definición es más general porque puede aplicarse tanto a procesos puede aplicarse tanto a procesos como a ciclos. Está eficiencia no como a ciclos. Está eficiencia no puede exceder del 100%puede exceder del 100%

Más eficiencias de la segunda leyMás eficiencias de la segunda ley

(dispositivos que consumen (dispositivos que consumen trabajo)trabajo)

(refrigeradores y bombas de (refrigeradores y bombas de calor)calor)

u

revII W

Wn

revII CDF

CDFn

Las definiciones anteriores para la Las definiciones anteriores para la eficiencia de la segunda ley no se eficiencia de la segunda ley no se aplican a dispositivos que no están aplican a dispositivos que no están destinados a consumir o producir destinados a consumir o producir trabajo.trabajo.

La eficiencia de la segunda ley de un La eficiencia de la segunda ley de un sistema durante un proceso:sistema durante un proceso:

istradasuExergía

destruidaExergía

istradasuExergía

recuperadaexergíanII min

1min