TRANSFERENCIA DE EXERGIA POR CALOR, TRABAJO Y MASA

La exergia, como la energía, es capaz de transferirse hacia o desde un sistema en 3 formas:

•  Calor
•   Trabajo
• Flujo másico.

Esta transferencia es conocida en la frontera del sistema cuando la exergía la cruza, por lo que representa la exergía ganada o perdida por un sistema durante un proceso. 

Las únicas 2 formas de interacción de exergía asociadas con una masa fija o sistema cerrado son la transferencia de calor y de trabajo...

CAMBIO DE EXERGÍA DE UN SISTEMA.

Exergía es el potencial de trabajo de un sistema en un ambiente especificado y representa la cantidad máxima de trabajo útil que puede obtenerse cuando el sistema llega al equilibrio.

La exergía de un sistema que está en equilibrio con su ambiente es cero. El estado del ambiente se conoce como “estado muerto” porque desde este punto de vista termodinámico el sistema está prácticamente “muerte” es decir no puede hacer trabajo.

A continuación se desarrollan las relaciones para las exergías y cambios de exergía para una masa fija y una corriente de flujo...

CONDUCTIVIDAD TERMICA VARIABLE, k(T)

La conductividad térmica de un material varia con respecto a la temperatura, aunque esta variación es moderada para muchos materiales en un rango de interés práctico y se puede descartar.

Para estos casos se puede usar un valor promedio para la conductividad térmica y asi poder considerarla constante, como se lo ha realizado hasta ahora.

Cuando se conoce la variación de la conductividad térmica con la temperatura, k(T), se puede determinar el valor promedio de la conductividad térmica en el rango de temperaturas entre T1 y T2 a partir de

 

Esta se basa en el requisito de que la razón de la transferencia de calor a través de un medio con conductividad térmica promedio constante kprom es igual a la razón de transferencia a través del mismo medio con conductividad variable k(T).

FUENTE:
- Transferencia de calor y masa. Yunus A. Cenguel 4ta edicion

GENERACION DE CALOR DE UN SOLIDO

Comprende la conservación de alguna forma de energía en energía térmica en el medio. Recordemos que la absorción de radiación a todo el volumen de un medio como agua, es considerada generación de calor.

Es muy común encontrar generación de calor en sólidos en la práctica.

La generación de calor suele expresarse por unidad de volumen del medio y se denota por egen cuya unidad es W/m^3. Por ejemplo, la generación de calor en un alambre eléctrico de radio exterior ro y longitud L se puede expresar como

FUENTE:

Transferencia de calor y masa. Yunus A. Cengel 4ta edicion