Az energia és az exergia közötti különbség

Az kulcs különbség az energia és az exergia között az, hogy a az energia mennyiségi mérés, míg az exergia kvalitatív mérés.

Az energia az anyag képessége munka elvégzésére. Ezért mennyiségi paraméter. Az exergia azonban a maximális munkát adja, amelyet egy anyag képes elvégezni. Ezért ez egy kvalitatív paraméter. Mérjük azonban mindkét paramétert annak érdekében, hogy meghatározzuk az összes hasznos munkát, amelyet termodinamikai rendszerből vagy anyagból kinyerhetünk..

TARTALOMJEGYZÉK

1. Áttekintés és a legfontosabb különbség
2. Mi az energia?
3. Mi az exergia?
4. Side by side összehasonlítás - Energy vs Exergy táblázatos formában
5. Összegzés

Mi az energia??

Egy adott anyag energiája az anyag munkaképességének képessége. Ez mennyiségi tulajdonság. Az energiát anyaggá alakíthatjuk egy munka elvégzése vagy az anyag melegítése céljából. Sőt, ez egy konzervált mennyiség. Az energiamegtakarításról szóló törvény szerint csak az egyik energia formát alakíthatjuk át egy másikba, de nem tudjuk létrehozni vagy megsemmisíteni.

01. ábra: A napenergiát villamos energiává alakíthatjuk.

Az energia mérésének SI mértékegysége joule (J). Az energia többféle formáját ismerjük; potenciális energia, kinetikus energia, elasztikus energia, kémiai energia, hőenergia, sugárzó energia stb. Ennél is fontosabb, hogy egy adott anyagban lévő energiatárolókat két kategóriába sorolhatjuk: az anyagban tárolt potenciális energia és a kinetikus energia, amely az anyag mozgása határozza meg. Ez a két kategória elegendő az energia minden más formájának leírására.

Mi az Exergy??

Az exergia egy olyan termodinamikai kifejezés, amely leírja azt a maximális hasznos munkát, amelyet egy anyag elvégezhet a rendszer egyensúlyának egy hőtárolóval történő egyensúlyba hozása során. Más szavakkal: ez a maximális hasznos munka, amelyet kinyerhetünk egy rendszerből, amikor az visszafordíthatóan egyensúlyba kerül a környezetével. Sőt, a rendszer képessége fizikai munka elvégzésére.

Ennél is fontosabb, hogy az exergia az energiaminőség mérőszáma. Itt a minőség a fizikai munka elvégzésének képességét jelenti. Az ilyen fizikai munka példája az a képesség, hogy legyőzzük egy tárgy mozgásának ellenállását. Ezen túlmenően meghatározzuk ezt a minőséget a rendszer vagy anyag környezete szempontjából.

Ezen kívül megsemmisíthetjük egy anyag vagy rendszer exergiáját (az energiától eltérően) az átalakulások során. Például az energia átalakítható alacsony hőmérsékletű hulladékhővé. Ez csökkenti az energia minőségét. A kibocsátott hő és a hulladékhő összege mindig megegyezik a teljes bemenőtel. Az exergia mértékegysége ugyanakkor megegyezik az energiával.

Mi a különbség az energia és az exergia között??

Egy adott anyag energiája az anyag azon képessége, hogy dolgozzon, míg az exergia egy olyan termodinamikai kifejezés, amely azt a maximális hasznos munkát írja le, amelyet egy anyag elvégezhet a hőtárolóval egy rendszer egyensúlyba hozatala során. Ezenkívül az anyag energiája arra a munkára vonatkozik, amelyet képes elvégezni, míg az exergia a maximálisan elvégzhető munkára utal. Az energiától eltérően az exergia elpusztulhat egy folyamat során. Ezen túlmenően az anyag energia mennyiségi paraméter, míg az exergia minőségi paraméter. Ez a legfontosabb különbség az energia és az exergia között.

Az alábbi infographic az energia és az exergia közötti különbséget táblázatos formában mutatja be a gyors áttekintés érdekében.

Összegzés - Energia vs Exergia

Az energia és az exergia a termodinamikai rendszerek vagy anyagok két kapcsolódó paramétere. Bár sok különbség van közöttük, az energia és az exergia közötti különbséget úgy definiálhatjuk, mint; az energia mennyiségi mérés, míg az exergia kvalitatív mérés.

Referencia:

1. „Energia”. Wikipedia, Wikimedia Alapítvány, 2018. augusztus 26. Elérhető itt  
2. „Mi az exergia?” Exergy Economics, 2016. január 25. Elérhető itt 

Kép jóvoltából:

1. „12648929455” a TAFE SA TONSLEY (CC BY 2.0) által a Flickr-en keresztül