Der Hauptunterschied zwischen Energie und Exergie besteht darin, dass die Energie eine quantitative Messung ist, während die Exergie eine qualitative Messung ist.
Energie ist die Fähigkeit eines Stoffes, Arbeit zu verrichten. Es handelt sich also um einen quantitativen Parameter. Aber Exergie gibt die maximale Arbeit, die eine Substanz leisten kann. Es handelt sich also um einen qualitativen Parameter. Wir messen jedoch diese beiden Parameter, um die gesamte nutzbare Arbeit zu bestimmen, die wir einem thermodynamischen System oder einem Stoff entziehen können.
Was ist Energie?
Die Energie einer bestimmten Substanz ist die Fähigkeit dieser Substanz, Arbeit zu verrichten. Es ist eine quantitative Eigenschaft. Wir können Energie in einen Stoff umwandeln, um eine Arbeit zu verrichten oder den Stoff zu erhitzen. Außerdem handelt es sich um eine Erh altungsgröße. Nach dem Energieerh altungssatz können wir nur eine Energieform in eine andere umwandeln, aber nicht erzeugen oder zerstören.
Abbildung 01: Wir können Sonnenenergie in Strom umwandeln.
Die SI-Einheit für die Energiemessung ist Joule (J). Es gibt mehrere Energieformen, die wir kennen; potenzielle Energie, kinetische Energie, elastische Energie, chemische Energie, thermische Energie, Strahlungsenergie usw. Noch wichtiger ist, dass wir die Energiespeicher in einer bestimmten Substanz in zwei Kategorien unterteilen können, nämlich potenzielle Energie, die in der Substanz gespeichert ist, und kinetische Energie, die darin enth alten ist 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 maximale nutzbare Arbeit beschreibt, die ein Stoff leisten kann, um ein System mit einem Wärmespeicher ins Gleichgewicht zu bringen. Mit anderen Worten, es ist die maximale nutzbare Arbeit, die wir einem System entziehen können, wenn es reversibel mit seiner Umgebung ins Gleichgewicht kommt. Darüber hinaus ist es die Fähigkeit dieses Systems, körperliche Arbeit zu leisten.
Noch wichtiger ist, dass Exergie ein Maß für die Energiequalität ist. Qualität bedeutet hier die Fähigkeit, körperliche Arbeit zu verrichten. Ein Beispiel für eine solche körperliche Arbeit ist die Fähigkeit, einen Widerstand gegen die Bewegung eines Objekts zu überwinden. Darüber hinaus definieren wir diese Qualität in Bezug auf die Umgebung des Systems oder Stoffs.
Außerdem können wir die Exergie eines Stoffes oder eines Systems (im Gegensatz zu Energie) bei Umwandlungen zerstören. Beispielsweise kann Energie in Niedertemperatur-Abwärme umgewandelt werden. Dadurch sinkt die Qualität der Energie. Die Summe aus Leistung und Abwärme ist immer gleich der Gesamtleistung. Die Maßeinheit für Exergie ist jedoch die gleiche wie für Energie.
Was ist der Unterschied zwischen Energie und Exergie?
Energie einer bestimmten Substanz ist die Fähigkeit dieser Substanz, Arbeit zu verrichten, während Exergie ein thermodynamischer Begriff ist, der die maximale nützliche Arbeit beschreibt, die eine Substanz leisten kann, während ein System mit einem Wärmereservoir ins Gleichgewicht gebracht wird. Darüber hinaus bezieht sich die Energie einer Substanz auf die Arbeit, die sie leisten kann, während sich die Exergie auf die maximale Arbeit bezieht, die sie leisten kann. Anders als Energie kann Exergie während eines Prozesses zerstört werden. Darüber hinaus ist die Energie eines Stoffes ein quantitativer Parameter, während die Exergie ein qualitativer Parameter ist. Dies ist der Hauptunterschied zwischen Energie und Exergie.
Die folgende Infografik zeigt den Unterschied zwischen Energie und Exergie in tabellarischer Form zum schnellen Nachschlagen.
Zusammenfassung – Energie vs. Exergie
Energie und Exergie sind zwei verwandte Parameter thermodynamischer Systeme oder Substanzen. Obwohl es viele Unterschiede zwischen ihnen gibt, können wir den Unterschied zwischen Energie und Exergie wie folgt definieren: Energie ist eine quantitative Messung, während Exergie eine qualitative Messung ist.
