Este documento presenta conceptos clave sobre la segunda ley de la termodinámica y la noción de exergía. Explica que la exergía representa el trabajo máximo que puede obtenerse de un sistema al interactuar con su entorno de manera reversible. También define la exergía para sistemas cerrados y abiertos, y distingue entre exergía debida al trabajo y al calor. Finalmente, analiza conceptos como la transferencia neta de exergía y la pérdida debida a irreversibilidades.
Entra vapor a una turbina adiabática a 7 MPa, 600°C y 80 m⁄s; sale a 50 kPa, 150°C y 140 m⁄s.
Si la producción de potencia en la turbina es de 6 MW, determine:
a). Flujo másico de vapor que fluye por la turbina.
b): Eficiencia iséntrópica de la turbina.
Entra vapor a una turbina adiabática a 7 MPa, 600°C y 80 m⁄s; sale a 50 kPa, 150°C y 140 m⁄s.
Si la producción de potencia en la turbina es de 6 MW, determine:
a). Flujo másico de vapor que fluye por la turbina.
b): Eficiencia iséntrópica de la turbina.
En una estación de almacenamiento de productos petrolíferos, se utiliza la instalación de la figura para el llenado de los camiones de reparto de gasolina. Se pide:
Caudal cuando la altura del nivel en el depósito es de 6 m.
Como el llenado de los camiones es de esta forma, lento, se proyecta crear, con aire comprimido, una sobrepresión en el depósito. Se pide, la presión a que deberá estar el aire comprimido para duplicar el caudal en las condiciones anteriores, es decir, cuando la altura del nivel en el depósito sea de 6m.
Se va a generar potencia eléctrica a través de la instalación de un turbogenerador hidráulico, en un sitio que está 70 m por abajo de la superficie libre de un depósito grande de agua que puede suministrar ésta a razón de 1500 kg/s, de manera uniforme. Si la salida de potencia mecánica de la turbina es de 800 kW y la generación de potencia eléctrica es de 750 kW, determine la eficiencia de la turbina y la eficiencia combinada del turbogenerador de esta planta. Desprecie las pérdidas en los tubos.
Compresores - Maquinas y Equipos TérmicosOscaar Diaz
Expocisión sobre temas de compresores para la materia de Maquinas y Equipos térmicos II de la carrera de Ingeniería Electromecánica, abarcando todos los tipos de compresores térmicos que hay, Se muestran todas las formulas necesarias para comprender el comportamiento y obtener los calculos necesarios para la operación de los compresores.
En una estación de almacenamiento de productos petrolíferos, se utiliza la instalación de la figura para el llenado de los camiones de reparto de gasolina. Se pide:
Caudal cuando la altura del nivel en el depósito es de 6 m.
Como el llenado de los camiones es de esta forma, lento, se proyecta crear, con aire comprimido, una sobrepresión en el depósito. Se pide, la presión a que deberá estar el aire comprimido para duplicar el caudal en las condiciones anteriores, es decir, cuando la altura del nivel en el depósito sea de 6m.
Se va a generar potencia eléctrica a través de la instalación de un turbogenerador hidráulico, en un sitio que está 70 m por abajo de la superficie libre de un depósito grande de agua que puede suministrar ésta a razón de 1500 kg/s, de manera uniforme. Si la salida de potencia mecánica de la turbina es de 800 kW y la generación de potencia eléctrica es de 750 kW, determine la eficiencia de la turbina y la eficiencia combinada del turbogenerador de esta planta. Desprecie las pérdidas en los tubos.
Compresores - Maquinas y Equipos TérmicosOscaar Diaz
Expocisión sobre temas de compresores para la materia de Maquinas y Equipos térmicos II de la carrera de Ingeniería Electromecánica, abarcando todos los tipos de compresores térmicos que hay, Se muestran todas las formulas necesarias para comprender el comportamiento y obtener los calculos necesarios para la operación de los compresores.
Para quien inicia su estudio en los balances de energia es un documento que apoya en la definicion de terminos y presenta ejemplos de como calcular las 6 diferentes formas de energia que se consideran, es un inicio para quien hace ingenieria quimica, ingenieria de procesos o biotecnologia industrial
Problema resuelto con introducción teórica donde se resumen las fórmulas principales relacionadas con la termodinámica técnica. Trasnformaciones adiabáticas (nulo calor intercambiado), isócoras (volumen constante), isóbaras (presión constante) e isotermas (sin variación de temperatura) se analizan y tabulan para obtención de las variables de calor, trabajo, energía interna y entropía. Posteriormente, se aplican los conocimientos a un caso práctico donde se ponen en juego los procesos vistos
libro conabilidad financiera, 5ta edicion.pdfMiriamAquino27
LIBRO DE CONTABILIDAD FINANCIERA, ESTE TE AYUDARA PARA EL AVANCE DE TU CARRERA EN LA CONTABILIDAD FINANCIERA.
SI ERES INGENIERO EN GESTION ESTE LIBRO TE AYUDARA A COMPRENDER MEJOR EL FUNCIONAMIENTO DE LA CONTABLIDAD FINANCIERA, EN AREAS ADMINISTRATIVAS ENLA CARREARA DE INGENERIA EN GESTION EMPRESARIAL, ESTE LIBRO FUE UTILIZADO PARA ALUMNOS DE SEGUNDO SEMESTRE
1º Caso Practico Lubricacion Rodamiento Motor 10CVCarlosAroeira1
Caso pratico análise analise de vibrações em rolamento de HVAC para resolver problema de lubrificação apresentado durante a 1ª reuniao do Vibration Institute em Lisboa em 24 de maio de 2024
Criterios de la primera y segunda derivadaYoverOlivares
Criterios de la primera derivada.
Criterios de la segunda derivada.
Función creciente y decreciente.
Puntos máximos y mínimos.
Puntos de inflexión.
3 Ejemplos para graficar funciones utilizando los criterios de la primera y segunda derivada.
Una señal analógica es una señal generada por algún tipo de fenómeno electromagnético; que es representable por una función matemática continua en la que es variable su amplitud y periodo en función del tiempo.
1. 7_ANÁLISIS DE LA 2ª LEY: EXERGÍA
7.1 NOCIÓN DE EXERGÍA
7.2 EXERGÍA: SISTEMAS CERRADOS
Trabajo útil e Irreversibilidad
7.3 EXERGÍA: SISTEMAS ABIERTOS
Exergía de flujo
7.4 EFICIENCIA EXERGÉTICA
Transferencia de exergía
2. 7.1 NOCIÓN DE EXERGÍA
El sistemainteracciona con el entorno (alrededores+ ambiente). La interacción del sistema-alrededorescambia las propiedades de ambos. La interacción con el ambiente, normalmente un baño, no modifica las propiedades de este (naturalmente pueden cambiar las propiedades extensivas del ambiente).
Por lo tanto el ambientese caracteriza por sus las propiedades intensivas T0, p0, h0, s0, … invariables. Además se supone el ambientesin cambios de energía cinética y con energía potencial cero.
El objetivo del problema es diseñar el sistema para obtener el máximo trabajo real de esas interacciones. El máximo trabajo teórico está determinado por la segunda ley de la termodinámica que exige que las interacciones sigan un proceso REVERSIBLE.
Las irreversibilidades sólo se pueden producir en el sistemay alrededores.
Ambiente
Sistema cerrado
Alrededores
0,0,...,,00==velzTp
,...,,,,,velzSVTp
Entorno
W
Definiciones de alrededores y ambiente.
3. Ambiente
Sistema cerrado
Alrededores
0,0,...,,00==velzTp
,...,,,,,velzSVTp
Entorno
W
W
CENTRAL ELECTRICA
Aire
Combustible
6. Molino: 12m envergadura (radio=6m)
Viento: 10m/s
kgkJsmvel/05.02/10022221===ϕ
Densidad aire: 1.18Kg/m3Ambiente: T0=298K, p0=101kPa
sKgsmmmkgAvm/1334/106/18.1223=×××== • πρ kWmPotencia7.66max_== • ϕ
Ejemplo 31
¿Potencia máxima del molino?
1maxmaxmax_ϕ ••• ===mwmWPotencia)()()(010010011ssTvvpue−−−+−=ϕ)()()(0100100111ssTvvpueeupc−−−+−++=1ce=
Sistema: estado inicial viento vel=10m/s estado muerto vel=0 m/s
máxima potencia ⇒máxima trabajo⇒proceso reversible00,Tp0,..., 100≠velTpaire00,Tp0,...,00=velTpaire
7. Ejemplo 32
skJQgeneraqueKTconHORNOhorno/3165__1111__== • KT2980= 732.0/1/10=−=−hornoHLTTTTkWW2317= • KTpolo270=
Estado muerto diferente
QH
QL
W
HLrevHLHTTQQQW/1... /1−== −== ηη
¿Exergía por unidad de tiempo del calor en el horno?
HHLREVQTTWW••• −==)/1(max
⇒usando una máquina térmica reversible entre la T del horno y T ambiental
kW2317=Φ⇒ • kW2396=Φ⇒ •
Exergía = máximo trabajoobtenible del calor
Aquí el horno no llega al equilibrio con el ambiente ya que la temperatura del horno se mantiene fija. Observe que no se pide la exergía del horno sino la del calor producido.
00,Tp
•Q
00,Tp
8. Ejemplo 33
2450cm3
7 bar
867ºC
“aire”
p0=1.013bar T0=27ºC
¿Exergía específica de los gases de combustión?
)()()(010010011ssTvvpue−−−+−=ϕ 11ue=
Tablas
Aire como gas ideal, se desprecian los cambios de las energías cinética y potencial
10lnppRsso−Δ=Δ
Tablas000RTvp= 111/pRTv= kgkJ/91.368=
Esta exergía no hace nada de trabajo: WT=0
0)()()(,0,000000=−Φ=−−−−+−=TgTgTsTsTssTvvpuewkgkJSTTg/91.368,0=⇒
Motores turboalimentados
9. Ejemplo 34
¿Cambio de exergía específica?
Agua
Proceso lento: reversible internamente →entropía generada=0
vapor saturado
QW
líquido saturado a 100ºC
p
v
1 ●
●2
p0=1.014bar T0=20ºC
)()()(12012012ssTvvpuu−−−+−=Δϕ
Tablas....,,212gfgvvuuuu=== kgkJ/484= kgkJantesqueigual/484...__...==Δϕ W
Agitación
Ahora:
12...__...ssantesqueiguals−==Δ
Mismos estados inicial y final
Proceso no lento: irreversible →entropía generada ≠0
Se obtendrá menor trabajo que el caso anterior.
10. 7.2 EXERGÍA: SISTEMAS CERRADOS00≥≡=gSTIIrrevWQQEE−+=−012gSTQTQSS++=−//00120,0,...,,00==velzTp0,0,...,,,,00000==velzSEVTp
0,0,...,,00==velzTp
,..., ,...,,,, 2222222velzSEVTpT
SISTEMA CERRADO CON UN BAÑO:
021)(QQEEW++−=⇒ gSTTQTSSTQ001200/)(−−−=⇒ gSTQTTSSTEE0022021)1()()(−−+−−−=
0,0,...,,00==velzTp
,..., ,...,,,, 1111111velzSEVTp
T
gútilSTQTTSSTVVpEEW0022021021)1()()()(−−+−−−+−=⇒ gútilrealSTQTTW00,)1(−−+ΔΦ−= QTTWútilrev)1(0,−+ΔΦ−=
W
0Q
Q
Aquí sólo están las irreversibilidades del sistema. Las únicas que existen en el presente caso.
Ambiente y alrededores son baños)(120VVpWWútil−−= ΔΦ−
+
Definición de trabajo útil:
11. 00≥≡=gSTIIrrevWQQEE−+=−012gSTdQTQSS++=−∫//0012
0,0,...,,00==velzTp
0,0,...,,,,00000==velzSEVTp
0,0,...,,00==velzTp
,..., ,...,,,, 2222222velzSEVTpfinalT
SISTEMA CERRADO INTERACTUANDO CON UN SISTEMA QUE NO ES UN BAÑO:
0,0,...,,00==velzTp
,..., ,...,,,, 1111111velzSEVTpgútilrealSTdQTTW00,)1(−−+ΔΦ−=∫ ∫−+ΔΦ−=dQTTWútilrev)1(0,
W
0Q
Q
Aquí sólo están las irreversibilidades del sistema
Alrededores: no es un baño
OJO: en este caso no son las únicas irreversibilidades. En los alrededorestambién puede haber irreversibilidades y por tanto se generación de entropía.
inicialT
+
12. gkkkútilrealSTQTTW00,)1(−−+ΔΦ−=Σ
0,0,...,,00==velzTp
,..., ,,, 11111velzVTp
W
0Q
}{kQ
}{kT
0,0,...,,00==velzTp
,..., ,,,, 222222velzSVTp}{kT
0,0,...,,00==velzTp
0,0,...,,,0000==velzSVTpΣ−+ΔΦ−= kkkútilrevQTTW)1(0, gkkkútilrealSTdQTTW00,)1(−−+ΔΦ−=Σ∫
Σ∫−+ΔΦ−= kkkútilrevdQTTW)1(0, gútilrealSTQTTW00,)1(−−+ΔΦ−= QTTWútilrev)1(0,−+ΔΦ−=
Ahora
+
SISTEMA CERRADO CON VARIOS BAÑOS:
SISTEMA CERRADO INTERACTUANDO CON VARIOS SISTEMAS QUE NO SON BAÑOS:
gútilrealSTdQTTW00,)1(−−+ΔΦ−=∫ ∫−+ΔΦ−=dQTTWútilrev)1(0,
Ahora
EN TODOS LOS CASOS SgES LA IRREVERSIBILIDAD GENERADA SOLAMENTE EN EL SISTEMA
13. )()()(12012012SSTVVpEE−−−+−=ΔΦkREVkTT, 01η=−
[]gkkkSTVVpWdQTT0120210)()1(−−−−−=ΔΦΣ∫ []gkkkSTVVpWQTT01200)()1(−−−−−=ΔΦΣ
Transferencia de exergía debida al trabajo
Transferencia de exergía debida al calor
Pérdida de exergía en la transferencia debida a la irreversibilidad
Cuando sólo se intercambia energía térmica con el ambiente (sólo k=0) no hay transferencia de exergía calórica. 0,0,...,,00==velzTp,..., ,,,, 111111velzSVTp,...kT0,0,...,,00==velzTp0,0,...,,,0000==velzSVTp0,0,...,,00==velzTp,..., ,,,, 222222velzSVTp,...kT
+
Transferencia de exergía.
15. 7.3 EXERGÍA: SISTEMAS ABIERTOS
,...,00Tp,..., ,,,, 111111velzSVTp
,...,00Tp0,...0,0,,,,0000= == flujosvelzSVTp
+
Definición de exergía de flujo:
)()()()(000000ppVSSTVVpUEAAAAAA−+−−−+−=Ψ
Exergía asociada al trabajo de flujo en A
Exergía ΦAque lleva el flujo en A
)()(000SSTAA−−Θ−Θ=
A
A
B
B
Exergía asociada al flujo: EXERGÍA DE FLUJO
EXERGÍA DE FLUJO específica:
[])()(/000ssTm−−−=Ψ=θθψ )()(000SSTBBB−−Θ−Θ=Ψ
16. ,...,00Tp,..., ,,,, 111111velzSVTpkT
,...,00Tp0,...0,0,,,,0000= == flujosvelzSVTp
+
[])()()(00000ssTvvpuemm−−−+−==Φϕ
SISTEMAS CERRADOS
ΣΣΣ••••••• −+− −−−=ΦsalidasjjentradasiigkkkmmSTVpWQTTψψ000))1(
SISTEMAS ABIERTOS,...,00Tp,..., ,,,, 222222velzSVTpkT[])()(000ssTmm−−−==Ψθθψ []ΣΣΣ−+−−+Φ−Φ=Δ−= salidasjjentradasiigkkkútilmmSTQTTVpWWψψ00210)1()()
EXERGÍA
EXERGÍA DE FLUJO
Trabajo útil en sistemas abiertos:
SI EN LOS ALREDEDORES HAY EL SISTEMA CON SISTEMAS QUE NO SON BAÑOS LOS TÉRMINOS TÉRMICOS CORRESPONDIENTES SON INTEGRALES.
En TODOS LOS CASOS SgES LA IRREVERSIBILIDAD GENERADA SOLAMENTE EN EL SISTEMA
17. %5060030011=−=−= HLrevTTη
QH
QL
W
600K
300K
%30=η
QH
QL
W
1000K
300K
%30=η 60.05030=== revIIηηη %70100030011=−=−= HLrevTTη 43.07030=== revIIηηη
Necesidad de una definición de eficiencia asociada a la exergía: un ejemplo.
7.4 EFICIENCIA EXERGÉTICA
revIIexergéticaeficiencia ηηη=≡_ Iη η=→
18. Otro ejemplo, (W=0 & estado estacionario).
QH
Qútil
útilTHT
aT
Qa
0=−−−=ΔWQQQUauH
auHQQQ+=⇒
Aquí las “Q” en valor absoluto
HuIQQ=→η 0)1(000=− −−−=Φ•••••ΣgkkkSTVpWQTT
Punto de vista de la 1ª LEY:
Punto de vista de la 2ª LEY:
gaauuHHSTQTTQTTQTT•••• −−−−−−=0000)1()1()1( gaauuHHSTQTTQTTQTT•••• +−+−=−⇒0000)1()1()1(
Exergía entrante
Exergía perdida
Exergía utilizada (hasta este punto)
19. Otro ejemplo, (W=0 & estado estacionario).
QH
Qútil
útilTHT
aT
Qa
Aquí las “Q” en valor absoluto
HuIQQ=→η gaauuHHSTQTTQTTQTT•••• +−+−=−⇒0000)1()1()1(
Exergía entrante
Exergía perdida
Exergía utilizada (hasta este punto)
HHuuIIQTTQTT• • − − =⇒ )1( )1( 00η )1( )1( 00HuIIITTTT− − =⇒ηη 11_<→=IIIsiInclusoηη IIη útilT01
●
Calefacción
●
Generador de vapor
●
Horno industrial
20. Máquinas térmicas:
revIIexeficiencia ηηη=≡._
Dispositivos que producen trabajo:
revrealIIWWexeficiencia=≡η_
Dispositivos que consumen trabajo:
realrevIIWWexeficiencia=≡η_ realHrealBCrevHrevBCWQCOPWQCOP==,,, revBCrealBCCOPCOP, ,=
Φ−= Φ−Φ==≡IIdisponibleExergíaobtenidaExergíaexergéticaeficienciaII1_ __η
(También se llama eficacia)
TgTSTSSTVVpUEW,000000)()()(−−−−+−=I−Φ=
21. Ejemplo 35
skJQKTH/5001200== • skJWKT/1803000== • 75.0/10=−=HrevTTη kWQrevWrev375)(== •• η kWrealWrevWSTIg195)()(0=−==⇒ •••
QH
QL
W
??? ••• útilrevWIW•• =⇒=ΔWútilWV)(0•• −=QTTWHrev)1(0kW375= kW375=Φ• dadoambienteelparaleirremadiabperdidakW___ __125 kWQ500= • kWI195= • kWW180= •
Análisis exergético de una máquina térmica
Visto desde el fluido de la máquina
gHHLLfútilSTQTTQTTVpWW0000)1()1(−−+−+ΔΦ−=Δ−= kWrealWrevWI195)()(=−= •••kWHQde375_−=Φ⇒ •
Visto desde QH
22. Ejemplo 36
∫ = −−= 0, , )1()(0TTTFeFefinalFeinicialFemcdTTTrevWkJTTLnmcTTTmcrevWiniFeiniFe8191)()( 0,00,=−−= kJTTmcQiniFeambienteal38925)(0,_=−= kgm500=KT3000=
Fe
dQH
dQL
dW
FeFerevTTdQrevdW01)( −= =η ∫ = −= 0, , )1()(0TTTFeFefinalFeinicialFedQTTrevWkgKkJc/45.0=
kJ8191=ΔΦ
dadoambienteelparalementeirremadiabperdidoskJ___ __30734
kJI8191= kJQambiental38925_=
Análisis exergético de una masa de hierro que se deja enfriar
KTinicialFe473,=
Exergía inicial del hierro: máximo trabajo obtenible con una máquina térmica
Fe
FekJWREVFe8191−=−=ΔΦ0=realWkJIWWrealrev8191==− kJSTdQTTQTTWgHHLLfrev8191)1()1(000=−−+−+ΔΦ−=∫
Visto desde el fluido de la máquina
Fe
dQH
dQL
dWFeFedQTTrevdW)1()(0−=
24. HLHBCQQWQEnergéticoCosteDeseadaEnergíaCOP/11_ _ − === 7.26294/28311/11,= − = − = HLrevBCTTCOP
KTcalle283= KTcasa294=
1=BCCOPWWeficienciarevII=≡η%7.3037.07.261, ,==== revBCrealBCCOPCOP
Ejemplo 38
realBCHrevBCHCOPQCOPQ, , / / =
Eficiencia exergética de una bomba de calor
25. Ejemplo 39
MPap11= kPap2002= CTº3001= CTº1502= aguadevapor__Kgm05.0=
kJQ2= ?IIη ?ICTº250=kPap1000= kJSSTVVpUU0.35)()()(010010011=−−−+−=Φsvu,,
de los estados inicial y final: tablas de vapor sobrecalentado
000,,svu
del estado muerto: tabla de agua líquida o valores de saturación a la misma temperatura.
kJ4.25....2==ΦkJkJWútilrev6.9)4.250.35(21.=−=Φ−Φ=ΔΦ−=⇒ kJUQWreal8.8=Δ−= kJVpWWrealrealútil3.50,=Δ−=kJkJWWIrealútilútilrev3.4)3.56.9(,,=−=−=⇒
También:
kJTQSTSTIgen3.4)( 000=−Δ== revrealútilIIWWeficiencia,=≡η%2.55552.06.93.5=== kJkJ
26. )º33()(CcTccVVV=≈
Aire=gas ideal
(Tablas)
)( 000TQSTSTIgen−Δ== =ΔSkJI679.20=
Proceso reversible entre los mismos estados inicial y finalVpUSTWrevΔ−Δ−Δ=ΔΦ−=00UUQWrealΔ−=Δ−= ??_?_,,realútilrevútilWWIkJTmcSTv055.10−=Δ−Δ= kJTmcv734.21−=Δ−= STΔ=01221TTLnmcTdTmcvv==∫∫2 1TdQ
Ejemplo 40
kPap1381= CTº211= WCTº210=CTº210= aireCTº542= Kgm91.0=
QH
QL
WCTº542= CTº211=kJTmcUQvH7.21=Δ=Δ=
Calor necesario para subir a T=54ºC:
HHLHBCTTdQdQdWdQCOP/11/110− = − ==HHrevdQTTdW)/1(0−= ∫∫ = = = = −=−= 2121)/1()/1(00TTTTHVHTTTTHHrevHHHHdTmcTTdQTTWkJkJkJTTLnTmcTTmcWVVrev05.168.2070.21)( 12012=−=−−= WútilWV=⇒=Δ)(0
También usando:
IWWrealrev=−
28. KgmFe5= KTinicialFe623,= UWQΔ=−
Agua: líquido incompresible
Capacidades del agua y hierro obtenidas de las tablas0=Δ+Δ=FeFeFeaguaaguaaguaTmcTmcKgmagua100= KTTfinalagua303−=ΔKTTfinalFe623−=ΔKTfinal7.304= kJVpUSTaguaaguaaguaagua8.69101101=Δ−Δ−Δ=ΦkJVpUSTFeFeFeFe2.245101101=Δ−Δ−Δ=Φ)623(0KTcmFeFe− KTLnTcmFeFe62300kJFeaguainicial31511=Φ+Φ=ΦkJagua2.95...2==ΦkJFe5.0...2==ΦkJFeaguafinal7.9522=Φ+Φ=ΦkJWWIfinalinicialrealútilrevútil3.219,,=Φ−Φ=−= KT2930= KTagua303=
Fe
kPap1000=
Q
?IKTLnTcmaa30300)303(0KTcmaa−
Ejemplo 41
Proceso reversible entre los mismos estados inicial y final
WútilWV=⇒=Δ)(0
OJO: El sistema (Fe+agua) no intercambia Q con nadie, es cerrado, así que Wrev= Φ1-Φ2+nada
29. 3101.0mV= 3202.0mV=
Argon=gas ideal
∫∫== 211121dVVVppdVWreal?,útilrealW?I)/1()2,1()2,1(0,BútilrevTTQW−+ΔΦ−= )/1()()(021021021BTTQSSTVVpUU−+−−−+−= KT3000= kPap1000= ArgonKT4001= kPap3501= KTB1200= kJVpdVpW102100=Δ==∫kJWWWútilreal43.10,=−=⇒ 0W− ∫→ 21BTdQrealWQQU−+=Δ0W Q=kJ43.2= ∫2 1TdQ∫+ = 21TdWdU?¿21SS− !!!SΔ<
Camino reversible entre 1 y 2: la misma isoterma pero con infinitos baños ∫= 21TpdV1221VVRLnVRdV==∫ KkJTWrápidomás/00608.0_== TWT0= kJWútilrev64.2...)2,1(,==⇒kJWWIútilrealútilrev21.1)2,1()2,1(,,=−=⇒
Ejemplo 42constRTpV==
Proceso cuasiestático isotermo
kJ
V
V
Ln
V
p
43
.
2
1
2
1
1
=
=
¡¡¡ no reversible!!!
31. vapordeTurbina_ CTº4501= MPap31= CTº250= kPap1000=CTº1502= MPap2.02= ? •W
skgm/8= • kWQ300= •
De las tablas se obtiene h y s para el estado de entrada (vapor sobrec., h1y s1) de salida (vapor sobrec. h2y s2) y el estado muerto (agua líquida, h0y s0).
1ª Ley:
)(0pcrealeehmWQΔ+Δ+Δ−−= ••• kWWreal4302...==⇒ • 12hhh−=Δ?max•W ?I=−−−== •••• )()(202101maxsTmsTmWWrevθθ ))((21021ssThhm−−−= • kW5069...== 849.0...=== revrealIIWWη ?IIη kWWWIrealrev767...==−= ?1_vaporΨ1ψ 121010012/)(gzvelssThh++−−−=kgkJ/1238...== 434.01=⇒• • ψmWreal
Se obtiene el 43.4% del flujo de exergía del vapor de entrada
Ejemplo 43ΣΣΣ••••• −+−+Φ−= salidasjjentradasiikkkrevmmQTTWψψ)1(0[][]=−−−−−−−=−= •• ))()(()(020020100121ssTssTmmθθθθψψ 512.01=⇒• • ψmWrev
El máximo que podría obtenerse del flujo de exergía del vapor de entrada es el 51.2%
32. CTº101= CTº210=kPap1010= CTº1162= skJQ/17.3= • CTº543=
kPapagua138= skgm/27.21= • ? • I
Conservación de masa y energía:
••• =+321mmmpcrealeehmhmhmWQΔ−Δ−−++−= ••••• 3322110
Despreciables
h de las tablas
)()()(303320221011sThmsThmsThm−−−+−= •••
s de las tablas skJ/69.80= skJWWIrealrev/69.80=−= ••• gSTI•• =0sKkJSg/274.0=⇒ •
También:
0TQsmsmSEntradasiiSalidasjjg• ••• −−=ΣΣsKkJ/274.0= skgm/17.02=⇒ • skgm/44.23=⇒ •
Ejemplo 44
[][][]=−−−−−−−+−−−=−+= •••••• )()()(030033020022010011332211ssTmssTmssTmmmmθθθθθθψψψ =−−−+−+−−−+= •••••• )()()())((303320221011000321sTmsTmsTmsTmmmθθθθ
ΣΣΣ−++==ΔSalidasjjEntradasiisgkkkVCsmsmSTQS,0ΣΣΣ••••• −+−+Φ−= salidasjjentradasiikkkrevmmQTTWψψ)1(0