Verschil tussen energie en exergie

De belangrijk verschil tussen energie en exergie is dat het energie is een kwantitatieve meting, terwijl de exergie een kwalitatieve meting is.

Energie is het vermogen van een stof om werk uit te voeren. Het is daarom een ​​kwantitatieve parameter. Maar exergie geeft het maximale werk dat een stof kan uitvoeren. Daarom is het een kwalitatieve parameter. We meten echter beide parameters om het totale nuttige werk te bepalen dat we uit een thermodynamisch systeem of een substantie kunnen halen.

INHOUD

1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is energie
3. Wat is Exergie
4. Side-by-side vergelijking - Energie versus exergie in tabelvorm
5. Samenvatting

Wat is energie?

De energie van een bepaalde stof is het vermogen van die stof om werk te doen. Het is een kwantitatieve eigenschap. We kunnen energie in een substantie transformeren om een ​​werk uit te voeren of om de substantie te verwarmen. Bovendien is het een geconserveerde hoeveelheid. Volgens de wet van behoud van energie, kunnen we maar één vorm van energie in een andere omzetten, maar deze niet maken of vernietigen.

Figuur 01: We kunnen zonne-energie omzetten in elektriciteit.

De SI-eenheid voor het meten van energie is joule (J). Er zijn verschillende vormen van energie die we kennen; potentiële energie, kinetische energie, elastische energie, chemische energie, thermische energie, stralingsenergie, etc. Wat nog belangrijker is, we kunnen de energiereserves in een bepaalde stof in twee categorieën verdelen als potentiële energie die wordt opgeslagen in de stof en kinetische energie die bepaald door de beweging van de substantie. Deze twee categorieën zijn voldoende om alle andere vormen van energie te beschrijven.

Wat is Exergie?

Exergie is een thermodynamische term die het maximale nuttige werk beschrijft dat een stof kan uitvoeren tijdens het proces om een ​​systeem in evenwicht te brengen met een warmteaccu. Met andere woorden, het is het maximale nuttige werk dat we uit een systeem kunnen halen wanneer het reversibel in evenwicht komt met zijn omgeving. Bovendien is het de capaciteit van dat systeem om fysiek werk te doen.

Nog belangrijker is dat exergie een maat is voor de energiekwaliteit. Kwaliteit betekent hier het vermogen om fysiek werk te verrichten. Een voorbeeld van dergelijk fysiek werk is het vermogen om weerstand te bieden tegen de beweging van een object. Daarnaast definiëren we deze kwaliteit met betrekking tot de omgeving van het systeem of de stof.

Afgezien daarvan kunnen we de exergie van een stof of een systeem (in tegenstelling tot energie) vernietigen tijdens transformaties. Energie kan bijvoorbeeld worden omgezet in afvalwarmte op lage temperatuur. Dit vermindert de kwaliteit van energie. De som van de output en de restwarmte is altijd gelijk aan de totale input. De maateenheid voor exergie is echter hetzelfde als voor energie.

Wat is het verschil tussen energie en exergie?

Energie van een bepaalde stof is het vermogen van die stof om te werken, terwijl exergie een thermodynamische term is die het maximale nuttige werk beschrijft dat een stof kan uitvoeren tijdens het proces om een ​​systeem in evenwicht te brengen met een warmteaccu. Bovendien verwijst energie van een stof naar het werk dat het kan uitvoeren, terwijl exergie verwijst naar het maximale werk dat kan worden verricht. In tegenstelling tot energie kan exergie tijdens een proces worden vernietigd. Daarnaast is energie van een stof een kwantitatieve parameter, terwijl exergie een kwalitatieve parameter is. Dit is het belangrijkste verschil tussen energie en exergie.

De onderstaande infographic presenteert het verschil tussen energie en exergie in tabelvorm voor een snelle referentie.

Samenvatting - Energie versus exergie

Energie en exergie zijn twee gerelateerde parameters van thermodynamische systemen of stoffen. Hoewel er veel verschillen tussen zijn, kunnen we het verschil tussen energie en exergie definiëren als; energie is een kwantitatieve meting, terwijl exergie een kwalitatieve meting is.

Referentie:

1. "Energie." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 26 augustus 2018. Beschikbaar Hier  
2. "Wat is Exergie?" Exergie Economie, 25 januari 2016. Beschikbaar Hier 

Afbeelding met dank aan:

1. "12648929455" door TAFE SA TONSLEY   (CC BY 2.0) via Flickr