Rozdiel medzi energiou a exergiou

kľúčový rozdiel medzi energiou a exergiou je to energia je kvantitatívne meranie, zatiaľ čo exergia je kvalitatívne meranie.

Energia je schopnosť látky vykonávať prácu. Ide teda o kvantitatívny parameter. Ale exergia poskytuje maximálnu prácu, ktorú môže látka vykonať. Preto je to kvalitatívny parameter. Meriame však oba tieto parametre, aby sme určili celkovú užitočnú prácu, ktorú môžeme získať z termodynamického systému alebo látky.

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je energia
3. Čo je Exergy
4. Porovnanie bok po boku - energia vs exergia v tabuľkovej forme
5. Zhrnutie

Čo je energia?

Energia konkrétnej látky je schopnosť tejto látky pracovať. Je to kvantitatívna vlastnosť. Energiu môžeme premeniť na látku, aby sme mohli vykonať prácu alebo zahriať látku. Navyše je to konzervované množstvo. Podľa zákona o zachovaní energie môžeme zmeniť iba jednu formu energie na inú, ale nemôžeme ju vytvoriť alebo zničiť.

Obrázok 01: Môžeme premieňať slnečnú energiu na elektrinu.

Jednotkou SI na meranie energie je joule (J). Existuje niekoľko foriem energie, ktoré poznáme; potenciálna energia, kinetická energia, elastická energia, chemická energia, tepelná energia, sálavá energia atď. Čo je dôležitejšie, môžeme rozdeliť zásoby energie v konkrétnej látke do dvoch kategórií ako potenciálnu energiu, ktorá sa ukladá v látke, a kinetickú energiu, ktorá je určené pohybom látky. Tieto dve kategórie postačujú na opísanie všetkých ostatných foriem energie.

Čo je Exergy?

Exergia je termodynamický pojem, ktorý opisuje maximálnu užitočnú prácu, ktorú môže látka vykonať počas procesu uvedenia systému do rovnováhy s tepelným zásobníkom. Inými slovami, je to maximálna užitočná práca, ktorú môžeme zo systému získať, keď sa reverzibilne dostane do rovnováhy so svojím prostredím. Okrem toho je to schopnosť tohto systému vykonávať fyzickú prácu.

Dôležitejšie je, že exergia je mierou kvality energie. Kvalita tu znamená schopnosť vykonávať fyzickú prácu. Príkladom takejto fyzickej práce je schopnosť prekonať odpor proti pohybu objektu. Okrem toho definujeme túto kvalitu s ohľadom na prostredie systému alebo látky.

Okrem toho môžeme počas transformácií zničiť exergiu látky alebo systému (na rozdiel od energie). Napríklad energia sa môže premeniť na nízkoteplotné odpadové teplo. To znižuje kvalitu energie. Súčet výkonu a odpadového tepla sa vždy rovná celkovému príkonu. Merná jednotka pre exergiu je však rovnaká ako pre energiu.

Aký je rozdiel medzi energiou a exergiou?

Energia konkrétnej látky je schopnosť tejto látky vykonávať prácu, zatiaľ čo exergia je termodynamický pojem, ktorý opisuje maximálnu užitočnú prácu, ktorú látka môže vykonať počas procesu uvedenia systému do rovnováhy s tepelným zásobníkom. Energia látky sa navyše týka práce, ktorú môže vykonávať, zatiaľ čo exergia sa týka maximálnej práce, ktorú môže vykonať. Na rozdiel od energie sa exergia môže počas procesu zničiť. Energia látky je navyše kvantitatívnym parametrom, zatiaľ čo exergia je kvalitatívnym parametrom. Toto je kľúčový rozdiel medzi energiou a exergiou.

Nižšie uvedený infographic predstavuje rozdiel medzi energiou a exergiou v tabuľkovej forme pre rýchlu orientáciu.

Zhrnutie - Energy vs Exergy

Energia a exergia sú dva súvisiace parametre termodynamických systémov alebo látok. Aj keď medzi nimi existuje veľa rozdielov, môžeme rozdiel medzi energiou a exergiou definovať ako; energia je kvantitatívne meranie, zatiaľ čo exergia je kvalitatívne meranie.

referencie:

1. „Energia“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 26. augusta 2018. K dispozícii tu  
2. „Čo je to exergia?“ Exergy Economics, 25. januára 2016. K dispozícii tu 

S láskavým dovolením:

1. "12648929455" od TAFE SA TONSLEY (CC BY 2.0) cez Flickr