ETER2_U1_ATR_SEMB - Sergio Marquez Barrios

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Termodinámica 2 
ER-ETER2-1901-B1-001 
 
Javier Hernández Pérez 
 
Unidad 1 
Exergia 
 
Autorreflexiones 
 
SERGIO ADRIÁN MÁRQUEZ BARRIOS 
ES172011571 
Febrero, 2019 
 
 
 
 
 
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1. Reflexiona en como aplicaste el conocimiento adquirido al realizar las 
actividades. 
A decir verdad, esta primera unidad contiene muchos nuevos conceptos y fórmulas 
para el cálculo principalmente de la Exergia. Esta nos cómo es la eficiencia del 
sistema y las variables que influyen en ella. El conocimiento previo en la materia de 
termodinámica 1 nos habló sobre las ideas básicas de la primera y segunda ley de 
la termodinámica, en esta materia de termodinámica 2 ya se contemplan otras ideas 
principalmente en la combinación de las 2 leyes de la termodinámica enfocado al uso 
eficiente de los sistemas. Esperemos cumplir con la meta ya que la materia es muy 
interesante. 
 
 
2. Responde las siguientes preguntas reflexivas: 
- Reflexiona en el aprovechamiento de la energía cinética y energía 
potencial, teóricamente ambas se pueden transformar en trabajo (W), sin 
perdida alguna (condiciones iniciales). 
 
La energía cinética depende de la masa y la velocidad, es la que tiene relación con 
el movimiento del objeto, es decir, si el objeto se encuentra en movimiento tendrá 
energía cinética. 
 
La energía potencia depende de la masa y la altura, se relaciona con la posición 
relativa de los objetos, es decir, si u objeto se encuentra a cierta altura, tendrá 
energía potencial. 
 
Puede haber energía potencial y cinética al mismo tiempo dependiendo de la 
condición. 
 
Por ejemplo, un avión que se desplaza a cierta velocidad cuenta con energía cinética 
y potencial. Si una manzana se encuentra sobre un árbol esta acierta al tura respecto 
al suelo, por lo tanto, tiene energía potencial, si la manzana cae, cuenta ya con 
energía potencial y energía cinética ya que se está moviendo, cuando la manzana 
está en el suelo, ya no cuenta con ningún tipo de energía. 
 
 
 
 
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- Redacta tu punto de vista respecto al tema y ejemplifícalo con algún caso 
dentro o fuera de la industria. 
 
Un ejemplo más técnico seria la generación eléctrica a través de las centrales las 
cuales utilizan diferentes fuentes de energía para funcionar por ejemplo la energía 
solar hace uso del sol, las hidroeléctricas utilizan el agua. Los parques eólicos el 
viento, las nucleares el uranio, las térmicas el gas natural, el carbón, etc…. 
 
 
- Realiza un ejercicio de reflexión similar al anterior para el aprovechamiento 
de la presión y el calor. 
 
Las centrales térmicas aportan gran cantidad de energía a la red eléctrica, las 
centrales térmicas de ciclo combinado que consta de 2 turbinas conectadas a dos 
generadores diferentes, uno con gas y otro con vapor. 
 
Por su composición, el gas natural que se usa como combustible es el más limpio de 
los combustibles fósiles. Estas centrales térmicas utilizan en el gas natural como 
combustible para generar electricidad y se caracterizan por utilizar la combinación 
de dos tipos de turbina, una de gas que gira con los gases formados por la 
combustión del gas natural y otra de vapor que gira con el vapor creado que se 
aprovecha con la combustión del vapor producido durante la combustión del gas 
natural. 
 
Su funcionamiento es muy simple, el gas natural que se utiliza como combustible 
para para generar energía llega a la central y es filtrado y acondicionado a las 
necesidades específicas de presión y temperatura para el correcto funcionamiento 
de la turbina de gas. Una vez concluido esta parte del proceso, entra a las cámaras 
de combustión de la turbina de gas donde se combustiona junto con el aire, la 
reacción de combustión libera una gran cantidad de energía térmica que hace que 
los gases obtenidos expandan por el cuerpo la turbina, en la cual hay un eje 
recubierto de alavés que al recibir el impacto de los gases gira a una gran velocidad. 
Esta energía mecánica del eje es transforma la energía eléctrica en el generador, el 
cual consta de dos partes, un rotor que contiene electrones y un estator con bobinas 
de material conductor, el movimiento de los imanes genera un campo magnético 
variable que induce electricidad en el bobinado. 
 
Los gases de la combustión salen de la turbina de gas y se dirigen a la Caldera de 
recuperación de calor, ahí seden calor al agua que circula por los serpentines son 
 
 
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transformadas en vapor de agua a la fuente de calor que hace girar la turbina de 
vapor, es decir, la combustión del gas tiene dos fines, mover la turbina de gas y ser 
la fuente de calor para el agua que mueve la turbina. 
 
La turbina de vapor es la encargada de transformar la energía térmica del vapor en 
energía mecánica haciendo girar su propio, desde la Caldera de recuperación. El 
vapor generado es conducido hasta la turbina el vapor que se expande por el cuerpo 
haciendo girar el eje de la turbina con la ayuda de los árabes. 
 
Al salir es dirigido a través de las tuberías de nuevo a la Caldera donde recupera 
temperatura y vuelve a la turbina, finalmente el vapor sale hacia el condensador 
donde se enfría y vuelve a su estado líquido. 
 
Generalmente para el uso del agua, si la planta se encuentra lejos de una 
localización geográfica donde no hay agua cerca, se crea un ciclo cerrado tipo 
recirculación con torres de enfriamiento, una vez el vapor se ha condensado se dirige 
a la Caldera donde se vuelve a convertir en vapor, de esta manera cerramos el 
circuito agua-vapor, para estos casos, el agua es tratada eliminado las sales 
disueltas para que no dañen las tuberías del circuito. 
 
Si el agua esta está cerca de la central como el mar, tendrá un sistema de 
refrigeración abierto, esto significa que toma agua del mar, la utiliza y la retorna. 
Cuando los generadores han transformado la energía mecánica en eléctrica está 
tiene que salir de la central y llegar a los puntos de consumo. La electricidad se 
genera en media tensión y debe elevarse a alta tensión, el encargado de elevar la 
tensión es el transformador que se encuentra a la salida de la central, el cual es un 
transformador independiente por cada generador. 
 
 
 
 
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Entrada 
de línea 
de gas 
Generados 
eléctrico de la 
turbina de gas 
Distribución 
eléctrica por un 
trasformador 
Línea de gas 
a caldera de 
recuperación 
de vapor 
Serpentín de 
agua de turbina 
de vapor 
Turbina de 
vapor 
Generados 
eléctrico de la 
turbina de vapor 
Caldera 
Condensador 
o enfriador de 
vapor 
Línea de agua 
estado liquido 
Línea de vapor 
de agua 
Distribución 
eléctrica por un 
trasformador 
Fig. 1 Central térmica de ciclo combinado.