Den viktigaste skillnaden mellan energi och exergi är att energin är ett kvantitativt mått medan exergin är ett kvalitativt mått.
Energi är ett ämnes förmåga att utföra arbete. Det är därför en kvantitativ parameter. Men exergi ger maxim alt arbete som ett ämne kan utföra. Därför är det en kvalitativ parameter. Men vi mäter båda dessa parametrar för att bestämma det totala användbara arbete som vi kan extrahera från ett termodynamiskt system eller en substans.
Vad är energi?
En viss substanss energi är ämnets förmåga att utföra arbete. Det är en kvantitativ egenskap. Vi kan omvandla energi till ett ämne för att utföra ett arbete eller för att värma ämnet. Dessutom är det en bevarad kvantitet. Enligt lagen om energibevarande kan vi bara omvandla en form av energi till en annan men kan inte skapa eller förstöra den.
Figur 01: Vi kan omvandla solenergi till elektricitet.
SI-enheten för mätning av energi är joule (J). Det finns flera former av energi som vi känner till; potentiell energi, kinetisk energi, elastisk energi, kemisk energi, termisk energi, strålningsenergi, etc. Ännu viktigare är att vi kan dela upp energilagren i ett visst ämne i två kategorier som potentiell energi som lagras i ämnet och kinetisk energi som är bestäms av ämnets rörelse. Dessa två kategorier är tillräckliga för att beskriva alla andra energiformer.
Vad är exergi?
Exergi är en termodynamisk term som beskriver det maximala användbara arbete som ett ämne kan utföra under processen att bringa ett system i jämvikt med en värmereservoar. Det är med andra ord det maximala användbara arbetet som vi kan extrahera från ett system när det reversibelt kommer i jämvikt med sin omgivning. Dessutom är det systemets förmåga att utföra fysiskt arbete.
Viktigare, exergi är ett mått på energikvalitet. Med kvalitet menas här förmågan att utföra fysiskt arbete. Ett exempel på sådant fysiskt arbete är förmågan att övervinna motstånd mot ett föremåls rörelse. Utöver det definierar vi denna kvalitet med hänsyn till systemets eller ämnets miljö.
Bortsett från det kan vi förstöra exergin hos ett ämne eller ett system (till skillnad från energi) under omvandlingar. Till exempel kan energi omvandlas till lågtemperatur spillvärme. Detta minskar kvaliteten på energin. Summan av effekt och spillvärme är alltid lika med den totala insatsen. Måttenheten för exergi är dock samma som för energi.
Vad är skillnaden mellan energi och exergi?
Energi hos ett visst ämne är ämnets förmåga att utföra arbete medan exergi är en termodynamisk term som beskriver det maximala användbara arbete som ett ämne kan utföra under processen att bringa ett system i jämvikt med en värmereservoar. Dessutom hänvisar energin hos ett ämne till det arbete det kan utföra medan exergi hänvisar till det maximala arbetet som kan utföra. Till skillnad från energi kan exergi förstöras under en process. Utöver det är energi hos ett ämne en kvantitativ parameter medan exergi är en kvalitativ parameter. Detta är den viktigaste skillnaden mellan energi och exergi.
Infografiken nedan visar skillnaden mellan energi och exergi i tabellform för en snabb referens.
Sammanfattning – Energi vs exergi
Energi och exergi är två relaterade parametrar för termodynamiska system eller ämnen. Även om det finns många skillnader mellan dem kan vi definiera skillnaden mellan energi och exergi som; energi är ett kvantitativt mått medan exergi är ett kvalitativt mått.
