Pagrindinis skirtumas tarp energijos ir eksergijos yra tas, kad energija yra kiekybinis matavimas, o eksergija yra kokybinis matavimas.
Energija – tai medžiagos gebėjimas atlikti darbą. Taigi tai yra kiekybinis parametras. Tačiau eksergija suteikia maksimalų darbą, kurį gali atlikti medžiaga. Todėl tai yra kokybinis parametras. Tačiau mes išmatuojame abu šiuos parametrus, kad nustatytų bendrą naudingą darbą, kurį galime išskirti iš termodinaminės sistemos arba medžiagos.
Kas yra energija?
Tam tikros medžiagos energija yra tos medžiagos gebėjimas atlikti darbą. Tai kiekybinė savybė. Energiją galime paversti medžiaga, kad galėtume atlikti darbą arba šildyti medžiagą. Be to, tai yra konservuotas kiekis. Pagal energijos tvermės dėsnį vieną energijos formą galime paversti kita, bet negalime jos sukurti ar sunaikinti.
01 pav. Saulės energiją galime paversti elektros energija.
Energijos matavimo SI vienetas yra džaulis (J). Yra keletas energijos formų, kurias žinome; potenciali energija, kinetinė energija, tamprumo energija, cheminė energija, šiluminė energija, spinduliavimo energija ir tt Dar svarbiau, kad tam tikroje medžiagoje esančias energijos atsargas galime suskirstyti į dvi kategorijas: potencialią energiją, kuri yra saugoma medžiagoje, ir kinetinę energiją, kuri yra nulemtas medžiagos judėjimo. Šių dviejų kategorijų pakanka apibūdinti visas kitas energijos formas.
Kas yra eksergija?
Eksergija yra termodinaminis terminas, apibūdinantis maksimalų naudingą darbą, kurį medžiaga gali atlikti perkeldama sistemą į pusiausvyrą su šilumos rezervuaru. Kitaip tariant, tai yra didžiausias naudingas darbas, kurį galime išgauti iš sistemos, kai ji grįžtamai susibalansuoja su aplinka. Be to, tai yra tos sistemos gebėjimas dirbti fizinį darbą.
Dar svarbiau, kad eksergija yra energijos kokybės matas. Čia kokybė reiškia gebėjimą atlikti fizinį darbą. Tokio fizinio darbo pavyzdys yra gebėjimas įveikti pasipriešinimą objekto judėjimui. Be to, mes apibrėžiame šią kokybę atsižvelgdami į sistemos arba medžiagos aplinką.
Be to, transformacijų metu galime sunaikinti medžiagos ar sistemos eksergiją (skirtingai nuo energijos). Pavyzdžiui, energiją galima paversti žemos temperatūros atliekų šiluma. Tai sumažina energijos kokybę. Išeiga ir panaudotos šilumos suma visada lygi bendrai įvestiei. Tačiau eksergijos matavimo vienetas yra toks pat kaip ir energijos.
Kuo skiriasi energija ir eksergija?
Konkrečios medžiagos energija yra tos medžiagos gebėjimas atlikti darbą, o eksergija yra termodinaminis terminas, apibūdinantis maksimalų naudingą darbą, kurį medžiaga gali atlikti perkeldama sistemą į pusiausvyrą su šilumos rezervuaru. Be to, medžiagos energija reiškia darbą, kurį ji gali atlikti, o eksergija reiškia maksimalų darbą, kurį ji gali atlikti. Skirtingai nuo energijos, eksergija gali būti sunaikinta proceso metu. Be to, medžiagos energija yra kiekybinis parametras, o eksergija yra kokybinis parametras. Tai yra pagrindinis skirtumas tarp energijos ir eksergijos.
Toliau pateiktoje infografikoje lentelės pavidalu pateikiamas energijos ir eksergijos skirtumas, kad būtų galima greitai sužinoti.
Santrauka – energija prieš eksergiją
Energija ir eksergija yra du susiję termodinaminių sistemų arba medžiagų parametrai. Nors tarp jų yra daug skirtumų, skirtumą tarp energijos ir eksergijos galime apibrėžti kaip; energija yra kiekybinis matavimas, o eksergija yra kokybinis matavimas.
