La exergía al igual que la energía, puede transferirse hacia
o desde un sistema en tres formas: calor,
trabajo y flujo másico.
Transferencia
de exergía por Calor, Q
El calor es
una forma de energía desorganizada y sólo una porción de él puede convertirse
en trabajo, que es una forma de energía organizada. Es posible producir trabajo
a partir de calor a una temperatura superior a la temperatura ambiente,
transfiriéndolo a una máquina térmica que rechaza hacia el ambiente el calor de
desperdicio.
Esta relación da la
trasferencia de exergía que acompaña la transferencia de calor de Q siempre que
T sea mayor o menor que To.
Cuando T > To, aumenta la exergía y la transferencia de calor
disminuye.
Cuando T< To, disminuye la exergía y la transferencia de
calor aumenta.
Cuando T= To, la exergía transferida debido al calor es cero.
Observe que la transferencia
de calor debida a una diferencia finita de temperatura es irreversible, y como
resultado genera una entropía. La generación de entropía siempre está acompañada
por la destrucción de la exergía.
Transferencia
de exergía por Trabajo, W
La exergía es
el potencial de trabajo útil, y la transferencia de exergía por trabajo puede
expresarse simplemente como:
En el caso de un
sistema que involucra trabajo de frontera, como un dispositivo cilindro-émbolo,
el trabajo realizado para empujar el aire atmosférico durante la expansión no
puede transferirse, entonces debe retirarse.
Transferencia
de exergía por Masa, m
La masa
contiene exergía, así como energía y entropía; las tasas que proporcionan
transportación de exergía hacia dentro o fuera del sistema son proporcionales
al flujo másico.
El flujo másico
es un mecanismo para transportar exergía, entropía y energía dentro o fuera de
un sistema
·
Observe que la transferencia
de calor por calor Xcalor, es cero para los sistemas adiabáticos
·
La transferencia de exergía
por masa Xmasa, es cero para los sistemas que no involucran flujo másico a
través de la frontera.
·
La transferencia de exergía
total es cero para los sistemas aislados puesto que no involucran transferencia
de calor, trabajo y masa.
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FUENTE:
CENGEL, YUNUS .A. & BOLES, MICHAEL A. (2011). Termodinámica. México: Mcgraw - Hill
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