Atšķirība starp enerģiju un ekserģiju

galvenā atšķirība starp enerģiju un ekserģiju ir tas, ka enerģija ir kvantitatīvs mērījums, turpretī ekserģija ir kvalitatīvs mērījums.

Enerģija ir vielas spēja veikt darbu. Tādējādi tas ir kvantitatīvs parametrs. Bet ekserģija dod maksimālu darbu, ko viela var veikt. Tāpēc tas ir kvalitatīvs parametrs. Tomēr mēs izmērām abus šos parametrus, lai noteiktu kopējo lietderīgo darbu, ko mēs varam iegūt no termodinamiskās sistēmas vai vielas.

SATURS

1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir enerģija
3. Kas ir ekserģija
4. Salīdzinājums blakus - enerģija vs ekserģija tabulas formā
5. Kopsavilkums

Kas ir enerģija?

Konkrētas vielas enerģija ir šīs vielas spēja veikt darbu. Tas ir kvantitatīvs īpašums. Mēs varam pārveidot enerģiju vielā, lai veiktu darbu vai sildītu vielu. Turklāt tas ir konservēts daudzums. Saskaņā ar enerģijas saglabāšanas likumu mēs varam pārveidot tikai vienu enerģijas veidu citā, bet nevaram to radīt vai iznīcināt.

01. attēls. Mēs varam pārveidot saules enerģiju elektrībā.

SI mērvienība enerģijas mērīšanai ir džouls (J). Ir vairākas enerģijas formas, kuras mēs zinām; potenciālā enerģija, kinētiskā enerģija, elastīgā enerģija, ķīmiskā enerģija, siltumenerģija, starojuma enerģija utt. Vēl svarīgāk ir tas, ka mēs varam sadalīt enerģijas krājumus noteiktā vielā divās kategorijās kā potenciālo enerģiju, kas tiek glabāta vielā, un kinētisko enerģiju, kas ir ko nosaka vielas kustība. Šīs divas kategorijas ir pietiekamas, lai aprakstītu visus pārējos enerģijas veidus.

Kas ir ekserģija?

Ekserģija ir termodinamiskais termins, kas apraksta maksimālo lietderīgo darbu, ko viela var veikt procesa laikā, kad sistēma tiek līdzsvarota ar siltuma rezervuāru. Citiem vārdiem sakot, tas ir maksimāli noderīgais darbs, ko mēs varam iegūt no sistēmas, kad tā atgriezeniski nonāk līdzsvarā ar savu vidi. Turklāt fiziska darba veikšana ir šīs sistēmas spēja.

Vēl svarīgāk ir tas, ka ekserģija ir enerģijas kvalitātes rādītājs. Šeit kvalitāte nozīmē spēju veikt fizisku darbu. Šāda fiziska darba piemērs ir spēja pārvarēt pretestību pret objekta kustību. Papildus tam mēs definējam šo kvalitāti attiecībā uz sistēmas vai vielas vidi.

Bez tam, transformāciju laikā mēs varam iznīcināt vielas vai sistēmas ekserģiju (atšķirībā no enerģijas). Piemēram, enerģiju var pārvērst zemas temperatūras atkritumu siltumā. Tas samazina enerģijas kvalitāti. Izejas un izlietotā siltuma summa vienmēr ir vienāda ar kopējo ieeju. Tomēr ekserģijas mērvienība ir tāda pati kā enerģijai.

Kāda ir atšķirība starp enerģiju un ekserģiju?

Konkrētas vielas enerģija ir šīs vielas spēja veikt darbu, kamēr ekserģija ir termodinamiskais termins, kas apraksta maksimālo lietderīgo darbu, ko viela var veikt procesa laikā, kad sistēma tiek līdzsvarota ar siltuma rezervuāru. Turklāt vielas enerģija attiecas uz darbu, ko tā var veikt, turpretī ekserģija attiecas uz maksimālo darbu, ko var veikt. Atšķirībā no enerģijas, ekserģija procesa laikā var tikt iznīcināta. Bez tam vielas enerģija ir kvantitatīvs parametrs, turpretī ekserģija ir kvalitatīvs parametrs. Šī ir galvenā atšķirība starp enerģiju un ekserģiju.

Zemāk esošajā infogrāfijā tabulas veidā parādīta atšķirība starp enerģiju un ekserģiju, lai ātri iegūtu atsauci.

Kopsavilkums - enerģija vs ekserģija

Enerģija un ekserģija ir divi savstarpēji saistīti termodinamisko sistēmu vai vielu parametri. Lai arī starp tām ir daudz atšķirību, atšķirību starp enerģiju un ekserģiju varam definēt kā; enerģija ir kvantitatīvs mērījums, turpretī ekserģija ir kvalitatīvs mērījums.

Atsauce:

1. “Enerģija”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 2018. gada 26. augusts. Pieejams šeit  
2. “Kas ir ekserģija?” Ekserģijas ekonomika, 2016. gada 25. janvāris. Pieejams šeit 

Attēla pieklājība:

1. “12648929455”, uzņēmums TAFE SA TONSLEY (CC BY 2.0), izmantojot Flickr