Kľúčový rozdiel medzi energiou a exergiou je v tom, že energia je kvantitatívne meranie, zatiaľ čo exergia je kvalitatívne meranie.
Energia je schopnosť látky vykonávať prácu. Ide teda o kvantitatívny parameter. Ale exergia dáva maximálnu prácu, ktorú môže látka vykonať. Ide teda o kvalitatívny parameter. Oba tieto parametre však meriame, aby sme určili celkovú užitočnú prácu, ktorú môžeme extrahovať z termodynamického systému alebo látky.
Čo je energia?
Energia konkrétnej látky je schopnosť tejto látky konať prácu. Je to kvantitatívna vlastnosť. Energiu môžeme premeniť na látku, aby sme vykonali prácu alebo látku zohriali. Navyše ide o ušetrené množstvo. Podľa zákona zachovania energie môžeme iba premeniť jednu formu energie na inú, ale nemôžeme ju vytvoriť ani zničiť.
Obrázok 01: Dokážeme premeniť slnečnú energiu na elektrickú energiu.
Jednotkou SI na meranie energie je joule (J). Existuje niekoľko foriem energie, ktoré poznáme; potenciálna energia, kinetická energia, elastická energia, chemická energia, tepelná energia, žiarivá energia atď. Ešte dôležitejšie je, že zásoby energie v konkrétnej látke môžeme rozdeliť do dvoch kategórií ako potenciálna energia, ktorá je uložená v látke a kinetická energia, ktorá je určený pohybom látky. Tieto dve kategórie postačujú na opis všetkých ostatných foriem energie.
Čo je to Exergia?
Exergia je termodynamický pojem, ktorý popisuje maximálnu užitočnú prácu, ktorú môže látka vykonať počas procesu uvádzania systému do rovnováhy so zásobníkom tepla. Inými slovami, je to maximálna užitočná práca, ktorú môžeme získať zo systému, keď sa reverzibilne dostane do rovnováhy so svojím prostredím. Navyše je to kapacita tohto systému vykonávať fyzickú prácu.
Dôležitejšie je, že exergia je meradlom kvality energie. Kvalita tu znamená schopnosť vykonávať fyzickú prácu. Príkladom takejto fyzickej práce je schopnosť prekonať odpor proti pohybu objektu. Okrem toho túto kvalitu definujeme s ohľadom na prostredie systému alebo látky.
Okrem toho môžeme exergiu látky alebo systému (na rozdiel od energie) pri premenách zničiť. Napríklad energiu možno premeniť na nízkoteplotné odpadové teplo. To znižuje kvalitu energie. Súčet výkonu a odpadového tepla sa vždy rovná celkovému príkonu. Jednotka merania pre exergiu je však rovnaká ako pre energiu.
Aký je rozdiel medzi energiou a exergiou?
Energia konkrétnej látky je schopnosť tejto látky konať prácu, zatiaľ čo exergia je termodynamický pojem, ktorý popisuje maximálnu užitočnú prácu, ktorú môže látka vykonať počas procesu uvádzania systému do rovnováhy so zásobníkom tepla. Energia látky sa navyše vzťahuje na prácu, ktorú môže vykonať, zatiaľ čo exergia sa vzťahuje na maximálnu prácu, ktorú môže vykonať. Na rozdiel od energie sa exergia môže počas procesu zničiť. Okrem toho je energia látky kvantitatívnym parametrom, zatiaľ čo exergia je kvalitatívnym parametrom. Toto je kľúčový rozdiel medzi energiou a exergiou.
Nižšie uvedená infografika predstavuje rozdiel medzi energiou a exergiou vo forme tabuľky pre rýchlu orientáciu.
Zhrnutie – Energia vs. Exergia
Energia a exergia sú dva súvisiace parametre termodynamických systémov alebo látok. Aj keď je medzi nimi veľa rozdielov, rozdiel medzi energiou a exergiou môžeme definovať ako; energia je kvantitatívne meranie, zatiaľ čo exergia je kvalitatívne meranie.
