Aula 113 Termodinmica Exergia

Termodinâmica

Prof. Strobel

Termodinâmica
Exergia (Disponibilidade) por Christian Strobel
“Oh Não, alienígenas espaciais!!! Não me comam, eu tenho mulher e filhos... Comam eles!”
- Homer Simpson

1. INTRODUÇÃO
A análise de exergia é um método que usa os princípios da conservação da massa e da energia, juntamente com a segunda lei da termodinâmica, para o projeto e análise de sistemas térmicos. Outro termo freqüentemente usado para identificar análise exergética é a análise de disponibilidade. É aparente a importância do desenvolvimento de sistemas térmicos que fazem uso efetivo de recursos não renováveis, como petróleo, gás natural e combustíveis sólidos. O método de análise de exergia é particularmente adequado para favorecer uma utilização mais eficiente dos recursos, uma vez que permite que as localizações, tipos e magnitudes de desperdício e perda sejam determinados. Esta informação pode ser usada para projetar sistemas térmicos mais eficientes, reduzir fontes de ineficiência em sistemas existentes, e avaliar a termoeconomia do sistema.
Quando dois sistemas, em diferentes estados (possuindo potenciais diferentes), são colocados em contato, existe uma oportunidade para realizar trabalho. Quando um dos sistemas é um sistema adequadamente idealizado (ambiente) e o outro é um sistema de interesse, a exergia representa o máximo trabalho teórico obtido quando os dois sistemas interagem até o equilíbrio.
Esta é a definição de exergia a qual se completará com a definição do ambiente e de como podemos associar valores numéricos a exergia.
Um exemplo simples, cotidiano, e muito abordado pela literatura para ilustrar a exegia, é composto por um sistema que consiste em um pequeno tanque com combustível e um queimador ligado ao mesmo, envolto por uma grande quantidade de ar fixada como sistema, conforme pode ser visualizado na Figura 1. Apesar de, durante a queima, o sistema manter a energia constante, com o passar do tempo o potencial energético do combustível diminui,