Diferența dintre energie și exergie

diferența cheie între energie și exergie este că energia este o măsură cantitativă, în timp ce exergia este o măsurare calitativă.

Energia este capacitatea unei substanțe de a-și desfășura activitatea. Prin urmare, este un parametru cantitativ. Dar exergia oferă munca maximă pe care o substanță o poate face. Prin urmare, este un parametru calitativ. Cu toate acestea, am măsura ambii acești parametri pentru a determina munca utilă totală pe care o putem extrage dintr-un sistem termodinamic sau o substanță.

CUPRINS

1. Prezentare generală și diferență cheie
2. Ce este Energia
3. Ce este Exergy
4. Comparație între ele - Energie vs. Exergie în formă tabulară
5. rezumat

Ce este Energia?

Energia unei substanțe particulare este abilitatea acelei substanțe de a face muncă. Este o proprietate cantitativă. Putem transforma energia într-o substanță pentru a face o lucrare sau pentru a încălzi substanța. Mai mult decât atât, este o cantitate conservată. Conform legii conservării energiei, putem transforma doar o formă de energie în alta, dar nu o putem crea sau ao distruge.

Figura 01: Putem transforma energia solară în electricitate.

Unitatea SI pentru măsurarea energiei este joule (J). Există mai multe forme de energie pe care le cunoaștem; energia cinetică, energia elastică, energia chimică, energia termică, energia radiantă etc. Mai important, putem împărți stocurile de energie dintr-o substanță particulară în două categorii ca energie potențială stocată în substanță și în energia cinetică care este determinată de mișcarea substanței. Aceste două categorii sunt suficiente pentru a descrie toate celelalte forme de energie.

Ce este Exergy?

Exergia este un termen termodinamic care descrie munca maximă utilă pe care o substanță o poate realiza în timpul procesului de aducere a unui sistem în echilibru cu un rezervor de căldură. Cu alte cuvinte, este lucrarea maximă utilă pe care o putem extrage dintr-un sistem atunci când devine reversibil în echilibru cu mediul său. Mai mult decât atât, capacitatea acestui sistem de a-și desfășura activitatea fizică.

Mai important, exergia este o măsură a calității energiei. Aici, calitatea înseamnă capacitatea de a efectua o muncă fizică. Un exemplu de astfel de muncă fizică este capacitatea de a depăși rezistența împotriva mișcării unui obiect. În plus, definim această calitate în ceea ce privește mediul sistemului sau al substanței.

În afară de aceasta, putem distruge exergia unei substanțe sau a unui sistem (spre deosebire de energie) în timpul transformărilor. De exemplu, energia poate fi transformată în căldură reziduală la temperatură joasă. Aceasta reduce calitatea energiei. Suma producției și căldura reziduală este întotdeauna egală cu valoarea totală de intrare. Cu toate acestea, unitatea de măsură pentru exergie este aceeași ca și pentru energie.

Care este diferența dintre energie și exergie?

Energia unei anumite substanțe este abilitatea acelei substanțe de a lucra, în timp ce exergia este un termen termodinamic care descrie munca maximă utilă pe care o substanță o poate realiza în timpul procesului de aducere a unui sistem în echilibru cu un rezervor de căldură. Mai mult, energia unei substanțe se referă la munca pe care o poate efectua, în timp ce exergia se referă la munca maximă care poate fi efectuată. Spre deosebire de energie, exergia poate fi distrusă în timpul unui proces. În plus, energia unei substanțe este un parametru cantitativ, în timp ce exergia este un parametru calitativ. Aceasta este diferența cheie dintre energie și exergie.

Infografia de mai jos prezintă diferența dintre energie și exergie în formă tabelară pentru o referință rapidă.

Rezumat - Energie vs Exergy

Energia și exergia sunt doi parametri conexi ai sistemelor sau substanțelor termodinamice. Deși există multe diferențe între ele, putem defini diferența dintre energie și exergie; energia este o măsură cantitativă, în timp ce exergia este o măsură calitativă.

Referinţă:

1. "Energie". Wikipedia, Fundația Wikimedia, 26 august 2018. Disponibil aici  
2. "Ce este exergia?" Exergy Economics, 25 ianuarie 2016. Disponibil aici 

Datorită fotografiei:

1. "12648929455" de către TAFE SA TONSLEY   (CC BY 2.0) prin intermediul Flickr