22. Потери эксергии в химическом реакторе (при горении топлива)

Потери эксергии в реакторе от протекания в нем химической реакции Дхр можно подсчитать. Рассмотрим экзотермическую реакцию, протекающую при постоянных температуре и давлении. Теплота реакции передается какому-либо телу, которое находится при той же температуре. Тогда изменение энтропии в химическом реакторе составит

Дхр = Дя - Дзт,

где Дя и Дзт — изменение энтропии системы, в которой протекает реакция, и другого тела соответственно.

Если работа, обусловленная изменением объема системы при постоянном давлении, совершается только в результате реакции, то теплота, передаваемая другому телу, будет равна уменьшению энтальпии этой системы, т.е. (-АН) и поэтому указанное выше уравнение может быть записано так:

Дхр = - Д + (АН/Т) = (- Дзт + Дя)/Т= Аг/Т

и потери на необратимость, так называемые эксергетические потери

Дхр =T₀ Δs= Аг/Т.

Следовательно, энтропия, созданная в химической реакции, происходящей при постоянных температуре и давлении, равна изменению изобарно-изотермического потенциала, деленному на температуру, при которой происходит реакция, а эксергетическая потеря этого процесса — произведению энтропии на температуру окружающей среды.