Question

) Una planta de generación eléctrica usa agua líquida geotérmica a 150 °C a razón de 120 kg/s como una fuente de calor, y produce 5.1 MW de potencia neta en un ambiente a 25°C. Si 7.5 MW de la exergía que entra a la planta con el agua geotérmica se destruyen dentro de la planta, determine a) la exergía del agua geotérmica que entra a la planta; b) la eficiencia según la segunda ley, y b) la exergía del calor rechazado por la planta.

Answer 1

Respuesta:

Una planta de generación eléctrica usa agua líquida geotérmica (saturada) a 150°C a razón de 210 kg/s como fuente de calor, y produce 5.1 MW de potencia neta en un ambiente a 25°C. Si 7.5 MW de la Exergía que entra a la planta con el agua geotérmica se destruyen dentro de la planta, determine a) la Exergía del agua geotérmica que entra a la planta, b) la eficiencia de la segunda ley, y c) la Exergía del calor rechazado por la planta. R//18.56 MW, 0.2748, 5.96 MW

Para el literal

a)

primero calcule los datos del Estado 1 y el estado muerto

Estado 1

T1 = 423 K ; M=210 Kg/s ; S1= 1.8419 Kj/Kg K ; U1= 631.73 Kj/Kg ; h1= 632.25 Kj/Kg

W util = 5.1 ; la potencia util es la misma que la neta para volúmenes de control

Estado Muerto

T0 = 298 K ; Po= 100 Kpa ; S0=0.3672 Kj/Kg K ; U0 = 104.82 Kj/Kg ; h0= 104.92 Kj/Kg

I= irreversibilidad o también llamada Exergía destruida = 7.5 MW

La ecuación a usar según los libros

entonces como en la ecuación anterior hay un cambio de energía + un trabajo, esto puede darnos el cambio de entalpía

entonces

= 18.45 MW

b)

= 5.1/18.45 = 0.2764 = 27.64 %

ahora aca esta mi duda

c)

= 5.85 MW

Y acá radica mi problema, en el libro de termodinámica que tengo de texto de apoyo hay una ecuación que dice

(total de exergía de entrada) - (total de exergía de salida) - (total de exergía destruida) = (cambio total del sistema)

entonces se que la exergía de entrada es la que encontré en a) que es la exergía de entrada del agua, luego la de salida se que es la que produce una potencia y como es una planta es generadora de potencia la cual va hacia afuera entonces esa es la energía de salida , luego indican la de desecho en el enunciado pero entonces eso seria igual al cambio de exergía ,