Global Journal of Science Frontier Research, H: Environment & Earth Science, Volume 23 Issue 2

Exergetic Analysis in the Educational Field Análisis Exergético en el Ámbito Educativo Luis Gago, Nicolás Schpetter α , Alejandro Mandrile σ , Natalia Stark ρ & Matías Paesani Ѡ Resumen- La revisión sistemática del acervo bibliográfico y otras producciones relacionadas al análisis exergético pone en evidencia la creciente utilización de este concepto en la comunidad científica. A esta herramienta termodinámica, la encontramos asociada a otras dimensiones: al análisis de costos como exergo-economía, al ambiente como exergo- ecología o como emergia, a la búsqueda de indicadores que establezcan una métrica universal sobre la actividad humana y su relación con el ambiente, a la dispersión de los recursos minerales, a la producción de energías renovables, también a la dimensión social como exergía social. Sin embargo, permanece ignorada por la sociedad y peor aún por quienes tienen la responsabilidad de tomar decisiones. Este artículo se propone humildemente a contribuir con su difusión en el ámbito educativo, indagando sobre algunas estrategias que permitan su enseñanza en distintas realidades. Palabras clave: exergía; ambiente; educación. I. I ntroducción l análisis exergético es una herramienta basada en la primera y en segunda ley de la Termodinámica, que resulta adecuada para la evaluación de irreversibilidades, y es particularmente útil en el estudiode sistemas que integran varios componentes, ya que los mismos pueden ser tratados independientemente, como si fuera cada uno un sistema abierto (Bejan, 1994). Con este método es posible evaluar las pérdidas de energía disponible de cada componente o parte de la instalación del sistema por separado mediante el concepto de destrucción de exergía. La exergía es la propiedad usada para determinar trabajo útil potencial máximo de una dada cantidad de energía de un sistema respecto a un estado denominado “estado muerto”, hacia el cual iría dicho sistema realizando evoluciones teóricamente reversibles, de modo tal que alcanzadas las propiedades del estado muerto, el sistema queda imposibilitado de entregar exergía. Integrando al sistema y su entorno como un todo denominado universo, la Termodinámica nos enseña que la exergía siempre debe disminuir o a lo sumo permanecer contante en procesos idealizados. Es importante comprender que la exergía no representa la cantidad de trabajo que puede producir un sistema en las actuales condiciones, más bien representa el límite superior de la cantidad de trabajo que un dispositivo podría producir sin violar ninguna de las leyes de la termodinámica (Çengel y Boles, 2012). El análisis exergético usa los principios de conservación de masa y energía, junto con la segunda ley de la termodinámica para el diseño y análisis de sistemas térmicos. Los procedimientos usados en este método permiten identificar el lugar, tipo y magnitud real de las pérdidas que se producen (Moran y Shapiro, 1995). Es posible también realizar una comparación de la obtención de una cierta cantidad de energía en función de la realmente disponible para las condiciones del entorno en que se encuentra inmerso dicho proceso, lo cual nos conduce al concepto de eficiencia exergética. Surge además la idea de que la exergía “se destruye”, es decir, lo que no se aprovecha de lo disponible, se pierde. Este concepto es mucho más conveniente que la “conservación” de la energía, que a veces puede tenerse pero no darse las condiciones para aprovecharla, y el de la “generación” de entropía que permite decir cuán irreversible es un proceso pero no da pistas acerca de qué variables deben mejorarse para su disminución. Una de las grandes ventajas del método exergético es que es aplicable a cada componente de un sistema por separado y permite así averiguar la eficiencia del mismo independientemente de los otros componentes. (Lucchini, Stoll, Garnica y Barral, 2013, p.1) Desde el punto de vista de la exergía de una cierta energía, como estado muerto se considera el estado del sistema coincidente con las condiciones de E Author α σ ρ Ѡ : Facultad de Ingeniería – Departamento de Ciencias Básicas- Universidad Nacional de La Pampa. Calle 110 esq 9, CP 6360, General Pico, La Pampa, Argentina. e-mail: lgago2013@gmail.com 1 Year 2023 57 © 2023 Global Journals Global Journal of Science Frontier Research Volume XXIII Issue ersion I VII ( H ) Abstract- The systematic review of the bibliographic heritage and other productions related to exergetic analysis highlights the growing use of this concept in the scientific community. We find this thermodynamic tool associated with other dimensions: the analysis of costs as an exergo-economy, the environment as an exergo-ecology or as an emergy, the search for indicators that establish a universal metric on human activity and its relationship with the environment. environment, to the dispersion of mineral resources, to the production of renewable energies, also to the social dimension as social exergy. However, it remains ignored by society and even worse by those who have the responsibility to make decisions. This article humbly proposes to contribute to its dissemination in the educational field, inquiring about some strategies that allow its teaching in different realities. Keywords: exergy; environment; education.