Rozdíl mezi energií a exergií

klíčový rozdíl mezi energií a exergií je to energie je kvantitativní měření, zatímco exergie je kvalitativní měření.

Energie je schopnost látky vykonávat práci. Jedná se tedy o kvantitativní parametr. Ale exergie poskytuje maximální práci, kterou může látka vykonat. Jedná se tedy o kvalitativní parametr. Měříme však oba tyto parametry, abychom určili celkovou užitečnou práci, kterou můžeme extrahovat z termodynamického systému nebo látky.

OBSAH

1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je energie
3. Co je to Exergy
4. Srovnání bok po boku - energie vs. exergie v tabulkové formě
5. Shrnutí

Co je energie?

Energie konkrétní látky je schopnost této látky dělat práci. Jedná se o kvantitativní vlastnost. Můžeme transformovat energii na látku, abychom mohli vykonávat práci nebo ji zahřívat. Navíc je to konzervované množství. Podle zákona zachování energie můžeme přeměnit pouze jednu formu energie na jinou, ale nemůžeme ji vytvořit ani zničit.

Obrázek 01: Můžeme přeměnit sluneční energii na elektřinu.

Jednotkou SI pro měření energie je joule (J). Existuje několik forem energie, které známe; potenciální energie, kinetická energie, elastická energie, chemická energie, tepelná energie, zářivá energie atd. Co je důležitější, můžeme rozdělit zásoby energie v konkrétní látce do dvou kategorií jako potenciální energii, která je uložena v látce, a kinetickou energii, která je určeno pohybem látky. Tyto dvě kategorie jsou dostatečné k popisu všech ostatních forem energie.

Co je to Exergy?

Exergie je termodynamický pojem, který popisuje maximální užitečnou práci, kterou může látka provést během procesu uvedení systému do rovnováhy s tepelným zásobníkem. Jinými slovy, jedná se o maximální užitečnou práci, kterou můžeme ze systému získat, když se reverzibilně dostane do rovnováhy s prostředím. Navíc je to schopnost tohoto systému vykonávat fyzickou práci.

Ještě důležitější je, že exergie je měřítkem kvality energie. Kvalita zde znamená schopnost vykonávat fyzickou práci. Příkladem takové fyzické práce je schopnost překonat odpor proti pohybu objektu. Kromě toho definujeme tuto kvalitu s ohledem na prostředí systému nebo látky.

Kromě toho můžeme během transformací zničit exergii látky nebo systému (na rozdíl od energie). Například energie může být přeměněna na nízkoteplotní odpadní teplo. Tím se snižuje kvalita energie. Součet výkonu a odpadního tepla se vždy rovná celkovému příkonu. Měřicí jednotka exergie je však stejná jako u energie.

Jaký je rozdíl mezi energií a exergií?

Energie konkrétní látky je schopnost této látky vykonávat práci, zatímco exergie je termodynamický pojem, který popisuje maximální užitečnou práci, kterou může látka vykonat během procesu uvedení systému do rovnováhy s tepelným zásobníkem. Energie látky navíc odkazuje na práci, kterou může vykonávat, zatímco exergie odkazuje na maximální práci, kterou může vykonat. Na rozdíl od energie se během procesu může exergie zničit. Kromě toho je energie látky kvantitativním parametrem, zatímco exergie je kvalitativním parametrem. To je klíčový rozdíl mezi energií a exergií.

Níže uvedený infographic představuje rozdíl mezi energií a exergií v tabulkové formě pro rychlou orientaci.

Shrnutí - Energy vs Exergy

Energie a exergie jsou dva související parametry termodynamických systémů nebo látek. Ačkoli mezi nimi existuje mnoho rozdílů, můžeme rozdíl mezi energií a exergií definovat jako; energie je kvantitativní měření, zatímco exergie je kvalitativní měření.

Odkaz:

1. „Energie“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 26. srpna 2018. K dispozici zde  
2. „Co je to exergie?“ Exergy Economics, 25. ledna 2016. K dispozici zde 

Obrázek se svolením:

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