Enerji ve ekserji arasındaki temel fark, enerjinin nicel bir ölçüm, ekserjinin ise nitel bir ölçüm olmasıdır.
Enerji, bir maddenin iş yapabilme yeteneğidir. Bu nedenle nicel bir parametredir. Ancak ekserji, bir maddenin yapabileceği maksimum işi verir. Bu nedenle niteliksel bir parametredir. Ancak, bir termodinamik sistemden veya bir maddeden çıkarabileceğimiz toplam faydalı işi belirlemek için bu parametrelerin her ikisini de ölçeriz.
Enerji Nedir?
Belirli bir maddenin enerjisi, o maddenin iş yapabilme yeteneğidir. Bu nicel bir özelliktir. Bir iş yapmak veya maddeyi ısıtmak için enerjiyi maddeye dönüştürebiliriz. Ayrıca, korunan bir miktardır. Enerjinin korunumu yasasına göre, yalnızca bir enerji biçimini diğerine dönüştürebiliriz, ancak onu yaratamaz veya yok edemeyiz.
Şekil 01: Güneş enerjisini elektriğe dönüştürebiliriz.
Enerji ölçümü için SI birimi joule'dür (J). Bildiğimiz birkaç enerji formu vardır; potansiyel enerji, kinetik enerji, elastik enerji, kimyasal enerji, termal enerji, radyan enerji vb. Daha da önemlisi, belirli bir maddedeki enerji depolarını, maddede depolanan potansiyel enerji ve kinetik enerji olarak ikiye ayırabiliriz. maddenin hareketi ile belirlenir. Bu iki kategori, diğer tüm enerji formlarını tanımlamak için yeterlidir.
Ekserji Nedir?
Ekserji, bir sistemin bir ısı rezervuarı ile dengeye getirilmesi sürecinde bir maddenin yapabileceği maksimum faydalı işi tanımlayan termodinamik bir terimdir. Başka bir deyişle, bir sistem çevresiyle tersinir olarak dengeye geldiğinde, sistemden çıkarabileceğimiz maksimum faydalı iştir. Ayrıca, o sistemin fiziksel iş yapabilme kapasitesidir.
Daha da önemlisi, ekserji enerji kalitesinin bir ölçüsüdür. Burada kalite, fiziksel iş yapabilme yeteneği anlamına gelir. Bu tür fiziksel çalışmaya bir örnek, bir nesnenin hareketine karşı direncin üstesinden gelme yeteneğidir. Buna ek olarak, bu kaliteyi sistemin veya maddenin ortamına göre tanımlarız.
Ayrıca, dönüşümler sırasında bir maddenin veya sistemin (enerjiden farklı olarak) ekserjisini yok edebiliriz. Örneğin, enerji düşük sıcaklıkta atık ısıya dönüştürülebilir. Bu da enerjinin kalitesini düşürür. Çıktı ve atık ısının toplamı her zaman toplam girdiye eşittir. Ancak, ekserjinin ölçü birimi enerji ile aynıdır.
Enerji ve Ekserji Arasındaki Fark Nedir?
Belirli bir maddenin enerjisi, o maddenin iş yapabilme yeteneğidir, ekserji ise bir maddenin bir sistemi bir ısı rezervuarı ile dengeye getirme işlemi sırasında yapabileceği maksimum faydalı işi tanımlayan termodinamik bir terimdir. Ayrıca, bir maddenin enerjisi, yapabileceği işi ifade ederken, ekserji, gerçekleştirebileceği maksimum işi ifade eder. Enerjiden farklı olarak, ekserji bir işlem sırasında yok olabilir. Buna ek olarak, bir maddenin enerjisi nicel bir parametre iken ekserji nitel bir parametredir. Enerji ve ekserji arasındaki temel fark budur.
Aşağıdaki infografik, hızlı bir başvuru için enerji ve ekserji arasındaki farkı tablo biçiminde sunar.
Özet – Enerji ve Ekserji
Enerji ve ekserji, termodinamik sistemlerin veya maddelerin birbiriyle ilişkili iki parametresidir. Aralarında birçok fark olmasına rağmen enerji ve ekserji arasındaki farkı şu şekilde tanımlayabiliriz; enerji nicel bir ölçümken ekserji nitel bir ölçümdür.
