Nøgleforskellen mellem energi og exergi er, at energien er en kvantitativ måling, mens exergien er en kvalitativ måling.
Energi er et stofs evne til at udføre arbejde. Det er derfor en kvantitativ parameter. Men exergi giver det maksimale arbejde, som et stof kan udføre. Derfor er det en kvalitativ parameter. Men vi måler begge disse parametre for at bestemme det samlede nyttige arbejde, som vi kan udvinde fra et termodynamisk system eller et stof.
Hvad er energi?
Et bestemt stofs energi er det stofs evne til at udføre arbejde. Det er en kvantitativ egenskab. Vi kan omdanne energi til et stof for at udføre et arbejde eller for at opvarme stoffet. Desuden er det en bevaret mængde. Ifølge loven om energibevarelse kan vi kun omdanne én form for energi til en anden, men kan ikke skabe eller ødelægge den.
Figur 01: Vi kan konvertere solenergi til elektricitet.
SI-enheden til måling af energi er joule (J). Der er flere former for energi, som vi kender; potentiel energi, kinetisk energi, elastisk energi, kemisk energi, termisk energi, strålingsenergi osv. Vigtigere er det, at vi kan opdele energilagrene i et bestemt stof i to kategorier som potentiel energi, der er lagret i stoffet og kinetisk energi, som er bestemt af stoffets bevægelse. Disse to kategorier er tilstrækkelige til at beskrive alle andre former for energi.
Hvad er Exergi?
Exergy er et termodynamisk udtryk, som beskriver det maksimale nyttige arbejde, som et stof kan udføre under processen med at bringe et system i ligevægt med et varmereservoir. Det er med andre ord det maksimale nyttige arbejde, vi kan udvinde fra et system, når det reversibelt kommer i ligevægt med sit miljø. Desuden er det systemets kapacitet til at udføre fysisk arbejde.
Vigtigere er det, at exergi er et mål for energikvalitet. Her betyder kvalitet evnen til at udføre fysisk arbejde. Et eksempel på sådan fysisk arbejde er evnen til at overvinde modstand mod en genstands bevægelse. Derudover definerer vi denne kvalitet med hensyn til systemets eller stoffets miljø.
Bortset fra det kan vi ødelægge eksergien af et stof eller et system (i modsætning til energi) under transformationer. For eksempel kan energi omdannes til lavtemperatur spildvarme. Dette reducerer energikvaliteten. Summen af output og spildvarme er altid lig med det samlede input. Men måleenheden for exergi er den samme som for energi.
Hvad er forskellen mellem energi og eksergi?
Et bestemt stofs energi er det stofs evne til at udføre arbejde, mens exergi er et termodynamisk udtryk, som beskriver det maksimale nyttige arbejde, som et stof kan udføre under processen med at bringe et system i ligevægt med et varmereservoir. Desuden refererer energi af et stof til det arbejde, det kan udføre, mens exergi refererer til det maksimale arbejde, der kan udføre. I modsætning til energi kan eksergi blive ødelagt under en proces. Ud over det er energi af et stof en kvantitativ parameter, mens exergi er en kvalitativ parameter. Dette er den vigtigste forskel mellem energi og exergi.
Nedenstående infografik præsenterer forskellen mellem energi og exergi i tabelform for en hurtig reference.
Opsummering – Energi vs. Exergi
Energi og exergi er to relaterede parametre for termodynamiske systemer eller stoffer. Selvom der er mange forskelle mellem dem, kan vi definere forskellen mellem energi og exergi som; energi er en kvantitativ måling, hvorimod exergi er en kvalitativ måling.
