La exergía

Exergia

Introduccion

Es una de las propiedades de la termodinámica que permite determinar la cantidad de trabajo útil de cierta cantidad de energía que se puede alcanzar por su manejo en un sistema de manera espontanea en comparación con su entorno y te informa de la utilidad potencial del sistema como fuente de trabajo.

Otra forma de definir a la exergia es como: es la porción de de la energía que puede ser transformada en trabajo mecánico, la parte restante, sin utilidad practica se le llama energía o entropía.

La exergía determina de forma de relacionar el valor de la termodinámico de cualquier recurso, y permite analizar rigurosamente el desperdicio de los recursos en las actividades de la sociedad, estableciendo condiciones para su ahorro y uso eficiente.

Relaciones de las exergía en los sistemas termodinámicos

Hay muchas formas de energía y transformaciones de energía intervienen en un proceso. Aunque todas obedecen la primera ley de la termodinámica la diferencia se asoman en el tratamiento práctico y teórico de varios tipos de energía y transformacones de energía debido a la segunda ley de la termodinámica. La segunda ley es importante para la definición de eficiencia así como la correcta relación de las diferentes formas de energía que pueden ser transformadas en trabajo.

Los tipos de energía se dividen en dos grupos de acuerdo a la posibilidad de ser convertidas en otros tipos. La clasificación de formas de energía es un problema físico, aquí se hace en base a la entropía, utilizada como una medida de las transformaciones de energía. El primer grupo se compone de las formas de energía que pueden transformarse en otras sin ningún limite y el segundo es de aquellas que no pueden transformarse completamente.

Las entropías del primer grupo son iguales a cero. Y este tipo de energía es considerada como energía ordenada. La entrada o salida de calor a un cuerpo no cambia este tipo de energía. La energía del segundo grupo no tiene entropía cero, y se conoce como energía desordenada. La energía desordenada a diferencia de la ordenada es alteradas con entradas o salidas de calor. La segunda ley de de la termodinámica permite transformaciones donde haya incremento de entropía o no haya cambios (la reversibilidad. Por ello todas las formas de energía ordenadas se pueden convertir en otra forma por que tienen entropía cero, mientras que las energias desordenadas no se pueden convertir en otra forma que tengan menor entropía, y en particular no pueden transformarse en energías ordenadas.

Las energias ordenadas poseen una habilidad ilimitada para transformarse, con ello quieren decir que son de mejor calidad. Y son universales por que se pueden convertir en cualquier otra forma del segundo grupo.

Como resultado de una transformación, una energía desordena aparece, la situación cambia, ya que no solamente cambian las transformaciones posibles sino las extensión de las mismas es también afectadas por las condiciones del ambiente. Entre mas pequeñas sea la diferencia entre los parámetros del medio de trabajo y aquellos de los alrededores, más pequeñas es la cantidad de energía desordenada transformada. Y cuando son iguales la disponibilidad de tipos de energias del segundo grupo, es cero.

Las relaciones entre las transformaciones de las formas del segundo plano de energía y el ambiente, varían dependiendo en el tipo de energía involucrada, aún para las mismas condiciones externas. Para comparar adecuada y completamente.

Para comparar adecuada y completamente las transformaciones de energía es necesario tener medida general, que permita la evaluación de la cantidad de energía mientras también se toman en cuenta las características de calidad. La energía del primer grupo, la cual puede ser obtenida de la energía del segundo plano en un proceso de interacción reversible con los alrededores, puede ser utilizada para este propósito.

Esta medida general de cualquier tipo de enrgia es llamada exergía. Este concepto nos permite expresar cualquier forma de energía del segundo grupo en términos de energía del primer grupo.

Es la cantidad de trabajo que pede ser extraido por un consumidor de energía externo durante una interacción reversible entre el sistema y sus alrededores hasta que un completo equilibrio es alcanzado. La exergia depende de los estado relativos de un sistema y sus alrededores, al ser al ser definido por cualquier conjunto relevante de parámetros. Bajo completo equilibrio,, la exergía es cero.

De acuerdo a esta definición el objeto bajo consideración incluye primero, el sistema o el flujo de energía mismo, después los alrededores, y finalmente el trabajo transferido al consumidor externo de nergía; aunque también se deben tomar en cuenta los objetos externos de energía los cuales interactúan con el sistema.

Ambiente

Es caracterizado por que sus parámetros permanecen sin cambios durante la interaccion con el sistema bajo consideración. Esto quiere decir, que el ambiente es muy grande en comparación al sistema y puede amortiguar toda la energía dada a él por el sistema, de tal forma que su propio balance de energía permanece sin cambio. También exist completo equilibrio termodinámico

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