Unterschied zwischen Energie und Exergie

Das Hauptunterschied zwischen energie und exergie ist das Energie ist ein quantitatives Maß, während die Exergie ein qualitatives Maß ist.

Energie ist die Fähigkeit einer Substanz, Arbeit zu verrichten. Es ist daher ein quantitativer Parameter. Exergie bietet jedoch die maximale Arbeit, die eine Substanz leisten kann. Daher ist es ein qualitativer Parameter. Wir messen jedoch beide dieser Parameter, um die gesamte nützliche Arbeit zu bestimmen, die wir aus einem thermodynamischen System oder einer Substanz gewinnen können.

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist Energie?
3. Was ist Exergie?
4. Side-by-Side-Vergleich - Energie in tabellarischer Form
5. Zusammenfassung

Was ist Energie??

Die Energie einer bestimmten Substanz ist die Fähigkeit dieser Substanz zur Arbeit. Es ist eine quantitative Eigenschaft. Wir können Energie in eine Substanz umwandeln, um eine Arbeit auszuführen oder um die Substanz zu erwärmen. Darüber hinaus ist es eine konservierte Menge. Nach dem Energieerhaltungssatz können wir nur eine Energieform in eine andere umwandeln, aber nicht schaffen oder zerstören.

Abbildung 01: Wir können Sonnenenergie in Strom umwandeln.

Die SI-Einheit für die Energiemessung ist Joule (J). Es gibt verschiedene Formen von Energie, die wir kennen. potentielle Energie, kinetische Energie, elastische Energie, chemische Energie, thermische Energie, Strahlungsenergie usw. Wichtiger ist, dass wir die Energiespeicher in einer bestimmten Substanz in zwei Kategorien einteilen können, die als potentielle Energie in der Substanz und in kinetische Energie gespeichert werden bestimmt durch die Bewegung des Stoffes. Diese beiden Kategorien reichen aus, um alle anderen Energieformen zu beschreiben.

Was ist Exergie??

Exergie ist ein thermodynamischer Begriff, der die maximal nutzbare Arbeit beschreibt, die ein Stoff während des Prozesses des Gleichgewichts eines Systems mit einem Wärmespeicher leisten kann. Mit anderen Worten, es ist die maximal nützliche Arbeit, die wir einem System entnehmen können, wenn es sich reversibel mit seiner Umgebung im Gleichgewicht befindet. Darüber hinaus ist es die Fähigkeit dieses Systems, körperliche Arbeit zu verrichten.

Noch wichtiger ist, Exergie ist ein Maß für die Energiequalität. Qualität bedeutet hier die Fähigkeit, körperliche Arbeit zu verrichten. Ein Beispiel für eine solche körperliche Arbeit ist die Fähigkeit, den Widerstand gegen die Bewegung eines Objekts zu überwinden. Darüber hinaus definieren wir diese Qualität in Bezug auf die Umgebung des Systems oder Stoffes.

Abgesehen davon können wir die Exergie einer Substanz oder eines Systems (im Gegensatz zu Energie) während der Transformationen zerstören. Zum Beispiel kann Energie in Niedertemperatur-Abwärme umgewandelt werden. Dies verringert die Energiequalität. Die Summe aus Leistung und Abwärme entspricht immer der Gesamtmenge. Die Maßeinheit für Exergie ist jedoch dieselbe wie für Energie.

Was ist der Unterschied zwischen Energie und Exergie??

Die Energie einer bestimmten Substanz ist die Fähigkeit dieser Substanz, ihre Arbeit zu verrichten, während Exergie ein thermodynamischer Begriff ist, der die maximale nützliche Arbeit beschreibt, die eine Substanz während des Prozesses des Bringens eines Systems mit einem Wärmespeicher leisten kann. Darüber hinaus bezieht sich die Energie eines Stoffes auf die Arbeit, die er leisten kann, während sich Exergie auf die maximale Arbeit bezieht, die er leisten kann. Im Gegensatz zu Energie kann Exergie während eines Prozesses zerstört werden. Darüber hinaus ist die Energie eines Stoffes ein quantitativer Parameter, während Exergie ein qualitativer Parameter ist. Dies ist der entscheidende Unterschied zwischen Energie und Exergie.

Die untenstehende Infografik zeigt den Unterschied zwischen Energie und Exergie in Tabellenform für eine schnelle Referenz.

Zusammenfassung - Energie gegen Exergie

Energie und Exergie sind zwei verwandte Parameter von thermodynamischen Systemen oder Substanzen. Obwohl es viele Unterschiede zwischen ihnen gibt, können wir den Unterschied zwischen Energie und Exergie als definieren; Energie ist ein quantitatives Maß, während Exergie ein qualitatives Maß ist.

Referenz:

1. „Energie“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 26. August 2018. Hier verfügbar  
2. „Was ist Exergie?“ Exergy Economics, 25. Januar 2016. Hier verfügbar 

Bildhöflichkeit:

1. ”12648929455" von TAFE SA TONSLEY   (CC BY 2.0) über Flickr