TERMODINÂMICA II
Profª. Msc. Fernanda Ganem
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Balanço de Exergia em Sistemas Fechados e Abertos, Slides de Termodinâmica
Uma análise detalhada do balanço de exergia em sistemas fechados e abertos. Ao longo do texto, são apresentadas as equações e os passos para a dedução do balanço de exergia, bem como exemplos de cálculos. O documento também discute as irreversibilidades presentes nos sistemas e como elas afetam a destruição da exergia.
Tipologia: Slides
2024
1 / 20
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TERMODINÂMICA II
Profª. Msc. Fernanda Ganem
VARIAÇÃO DE EXERGIA
o O valor de exergia associado a um novo estado geralmente difere do valor de exergia do estado inicial. 𝐸 2
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2 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 0 0
E = U + p V − T S + EC + EP
SISTEMAS FECHADOS
o A variação de exergia de um sistema durante um processo é igual é à exergia líquida transferida? o Apresentação de balanço de exergia para um sistema fechado
SISTEMAS FECHADOS
Dedução do Balanço: Δ𝑈 + Δ𝐸𝐶 + Δ𝐸𝑃 = (^) න 1 2 𝛿𝑄 − 𝑊 2 1 b
Q
S
T
Balanço de energia Balanço de entropia 1º passo: Multiplica o balanço de entropia por T 0 : 2 1 b
Q
S
T
2 0 0 0 1 b
Q
T S T T
T
SISTEMAS FECHADOS
Dedução do Balanço: 4º passo: Rearrumando:
SISTEMAS FECHADOS
Detalhando os termos: E q =Transferência de exergia associada ao calor
SISTEMAS FECHADOS
Detalhando os termos: Ed = Destruição da exergia Ed>0 Irreversibilidades presentes do sistema Ed=0 Ausência de irreversibilidades presentes do sistema
SISTEMAS FECHADOS
O balança da exergia para sistema fechado pode ser escrito por: Conclusões: ✓ Para um processo reversível → A destruição de exergia é igual a 0
SISTEMAS FECHADOS
Balanço de taxa de energia: Para regime permanente: Potência
SISTEMAS FECHADOS
A) Q=0,2 kW/m² B) Eq1/A = 0,1 kW/m² e Eq2/A=0,01 kW/m² C) Ed/A=0,09 kW/m²
SISTEMAS ABERTOS
Balanço de taxa de exergia para sistemas abertos e permanentes: 0 0 1 j vc i f i i f i d j (^) j entra sai T Q W m e m e E T = (^) − (^) − + − − & (^) & & & & Exergia específica de fluxo:
SISTEMAS ABERTOS
De uma forma mais compacta: Para uma única entrada e uma única saída:
Considere: W/m = 540 KJ/Kg Q/m = - 22,6 KJ/Kg