EXERGÍA
ECUACIONES A UTILIZAR PARA ESTE TEMA
DEFINICIÓN DE EXERGÍA
EXERGÍA PARA SISTEMAS CERRADOS
EXERGÍA PARA SISTEMAS ABIERTOS
Ejercicios resueltos de exergía explicados paso a paso: 2do principio, balances de exergía, trabajo útil, irreversibilidades y eficiencia de 2da ley, con análisis en diagramas y tablas de propiedades.
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TERMO- EXERGIA DE REGALO
PREGUNTAS FRECUENTES EN EXERGÍA
¿Por dónde empiezo?
Respondé rápido:
¿Es sistema cerrado o volumen de control (entra/sale masa)?
¿Te piden exergía destruida (E_d), trabajo útil (W_u) o eficiencia de 2da ley (η_II)?
¿Cuál es el ambiente? ¿Te dan T0 y P0? (si no, suelen ser “ambiente”: 25°C y 1 atm)
¿Hay calor a una frontera a temperatura T_borde? (si hay Q, aparece el factor 1 − T0/T_borde)
Fórmulas base (las únicas que necesitás)
Regla clave (puente con entropía):
E_d = T0 · S_gen ≥ 0
(reversible ⇒ E_d = 0)
Exergía de flujo (corrientes):
ψ = (h − h0) − T0 (s − s0) + V²/2 + gz
Cómo calcular “rápido” según el caso
Sustancia pura (tablas):
-
hallás h, s en cada estado
-
hallás h0, s0 a T0, P0
-
calculás ψ y luego el balance
Gas ideal (modo examen):
Δψ = Δh − T0 Δs
con
Δh ≈ c_p (T2 − T1)
Δs = c_p ln(T2/T1) − R ln(P2/P1)
Errores típicos
Usar °C en T0/T o en ln (usar K).
Confundir T0 (ambiente) con T_borde (donde entra/sale el calor).
Poner E_d < 0 (no existe).
Olvidar que en intercambiadores puede haber Ė_d > 0 aunque Q̇ext = 0 (por ΔT finito).
Mezclar ψ (kJ/kg) con B (kJ) o Ḃ (kW) sin multiplicar por m o ṁ.
Identificación express
“Exergía destruida / trabajo útil máximo / 2da ley” → exergía.
“Válvula / estrangulación” → h ≈ cte pero ψ baja (se destruye exergía).
“Intercambiador” → destrucción por ΔT finito, aunque no haya trabajo.
