Ključna razlika između energije i eksergije je u tome što je energija kvantitativna mjera dok je eksergija kvalitativna mjera.
Energija je sposobnost tvari da obavlja rad. Stoga je to kvantitativni parametar. Ali eksergija daje maksimalni rad koji tvar može izvršiti. Stoga je to kvalitativni parametar. Međutim, mjerimo oba ova parametra kako bismo odredili ukupni korisni rad koji možemo izdvojiti iz termodinamičkog sustava ili tvari.
Što je energija?
Energija određene tvari je sposobnost te tvari da izvrši rad. To je kvantitativno svojstvo. Energiju možemo pretvoriti u tvar kako bismo izvršili rad ili zagrijali tvar. Štoviše, to je sačuvana količina. Prema zakonu održanja energije, možemo samo pretvoriti jedan oblik energije u drugi, ali ga ne možemo stvoriti ili uništiti.
Slika 01: Sunčevu energiju možemo pretvoriti u električnu.
SI jedinica za mjerenje energije je džul (J). Postoji nekoliko oblika energije koje poznajemo; potencijalna energija, kinetička energija, elastična energija, kemijska energija, toplinska energija, energija zračenja, itd. Što je još važnije, možemo podijeliti zalihe energije u određenoj tvari u dvije kategorije kao potencijalnu energiju koja je pohranjena u tvari i kinetičku energiju koja je određena kretanjem tvari. Ove dvije kategorije dovoljne su za opis svih ostalih oblika energije.
Što je Exergy?
Eksergija je termodinamički pojam koji opisuje maksimalni korisni rad koji tvar može izvršiti tijekom procesa dovođenja sustava u ravnotežu sa spremnikom topline. Drugim riječima, to je najveći koristan rad koji možemo izvući iz sustava kada on reverzibilno dođe u ravnotežu sa svojom okolinom. Štoviše, to je sposobnost tog sustava da obavlja fizički rad.
Što je još važnije, eksergija je mjera kvalitete energije. Ovdje se pod kvalitetom podrazumijeva sposobnost obavljanja fizičkog rada. Primjer takvog fizičkog rada je sposobnost svladavanja otpora protiv pomicanja predmeta. Osim toga, ovu kvalitetu definiramo s obzirom na okolinu sustava ili tvari.
Osim toga, eksergiju tvari ili sustava (za razliku od energije) možemo uništiti tijekom transformacija. Na primjer, energija se može pretvoriti u otpadnu toplinu niske temperature. To smanjuje kvalitetu energije. Zbroj izlaza i otpadne topline uvijek je jednak ukupnom unosu. Međutim, mjerna jedinica za eksergiju je ista kao i za energiju.
Koja je razlika između energije i eksergije?
Energija određene tvari je sposobnost te tvari da izvrši rad dok je eksergija termodinamički pojam koji opisuje maksimalni korisni rad koji tvar može izvršiti tijekom procesa dovođenja sustava u ravnotežu sa spremnikom topline. Štoviše, energija tvari odnosi se na rad koji može izvršiti, dok se eksergija odnosi na maksimalni rad koji može izvršiti. Za razliku od energije, eksergija se može uništiti tijekom procesa. Osim toga, energija tvari je kvantitativni parametar, dok je eksergija kvalitativni parametar. Ovo je ključna razlika između energije i eksergije.
Infografika u nastavku predstavlja razliku između energije i eksergije u tabelarnom obliku za brzu referencu.
Sažetak – energija nasuprot eksergiji
Energija i eksergija dva su povezana parametra termodinamičkih sustava ili tvari. Iako među njima postoje mnoge razlike, razliku između energije i eksergije možemo definirati kao; energija je kvantitativno mjerenje dok je eksergija kvalitativno mjerenje.
