Η βασική διαφορά μεταξύ ενέργειας και εξέργειας είναι ότι η ενέργεια είναι μια ποσοτική μέτρηση ενώ η εξέργεια είναι μια ποιοτική μέτρηση.
Ενέργεια είναι η ικανότητα μιας ουσίας να εκτελεί έργο. Είναι επομένως μια ποσοτική παράμετρος. Αλλά η εξέργεια δίνει το μέγιστο έργο που μπορεί να εκτελέσει μια ουσία. Επομένως, είναι μια ποιοτική παράμετρος. Ωστόσο, μετράμε και τις δύο αυτές παραμέτρους για να προσδιορίσουμε τη συνολική χρήσιμη εργασία που μπορούμε να εξαγάγουμε από ένα θερμοδυναμικό σύστημα ή μια ουσία.
Τι είναι Ενέργεια;
Η ενέργεια μιας συγκεκριμένης ουσίας είναι η ικανότητα αυτής της ουσίας να λειτουργεί. Είναι ποσοτική ιδιότητα. Μπορούμε να μετατρέψουμε την ενέργεια σε ουσία για να εκτελέσουμε ένα έργο ή να θερμάνουμε την ουσία. Επιπλέον, είναι μια διατηρημένη ποσότητα. Σύμφωνα με το νόμο της διατήρησης της ενέργειας, μπορούμε μόνο να μετατρέψουμε μια μορφή ενέργειας σε άλλη, αλλά δεν μπορούμε να τη δημιουργήσουμε ή να την καταστρέψουμε.
Εικόνα 01: Μπορούμε να μετατρέψουμε την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια.
Η μονάδα SI για τη μέτρηση της ενέργειας είναι joule (J). Υπάρχουν διάφορες μορφές ενέργειας που γνωρίζουμε. δυναμική ενέργεια, κινητική ενέργεια, ελαστική ενέργεια, χημική ενέργεια, θερμική ενέργεια, ενέργεια ακτινοβολίας κ.λπ. Το πιο σημαντικό, μπορούμε να χωρίσουμε τις αποθήκες ενέργειας σε μια συγκεκριμένη ουσία σε δύο κατηγορίες ως δυναμική ενέργεια που αποθηκεύεται στην ουσία και κινητική ενέργεια που είναι καθορίζεται από την κίνηση της ουσίας. Αυτές οι δύο κατηγορίες επαρκούν για να περιγράψουν όλες τις άλλες μορφές ενέργειας.
Τι είναι η Εξεργία;
Η εξεργία είναι ένας θερμοδυναμικός όρος που περιγράφει το μέγιστο χρήσιμο έργο που μπορεί να εκτελέσει μια ουσία κατά τη διαδικασία της ισορροπίας ενός συστήματος με μια δεξαμενή θερμότητας. Με άλλα λόγια, είναι το μέγιστο χρήσιμο έργο που μπορούμε να εξαγάγουμε από ένα σύστημα όταν αυτό έρχεται σε ισορροπία αναστρέψιμα με το περιβάλλον του. Επιπλέον, είναι η ικανότητα αυτού του συστήματος να κάνει σωματική εργασία.
Το πιο σημαντικό, η εξέργεια είναι ένα μέτρο της ποιότητας ενέργειας. Εδώ, ποιότητα σημαίνει την ικανότητα εκτέλεσης σωματικής εργασίας. Ένα παράδειγμα τέτοιας σωματικής εργασίας είναι η ικανότητα να υπερνικά την αντίσταση ενάντια στην κίνηση ενός αντικειμένου. Επιπλέον, ορίζουμε αυτήν την ποιότητα σε σχέση με το περιβάλλον του συστήματος ή της ουσίας.
Εκτός αυτού, μπορούμε να καταστρέψουμε την εξέργεια μιας ουσίας ή ενός συστήματος (σε αντίθεση με την ενέργεια) κατά τη διάρκεια των μετασχηματισμών. Για παράδειγμα, η ενέργεια μπορεί να μετατραπεί σε χαμηλές θερμοκρασίες. Αυτό μειώνει την ποιότητα της ενέργειας. Το άθροισμα της παραγωγής και της απορριπτόμενης θερμότητας είναι πάντα ίσο με τη συνολική εισροή. Ωστόσο, η μονάδα μέτρησης για την εξέργεια είναι ίδια με την ενέργεια.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της ενέργειας και της ενέργειας;
Ενέργεια μιας συγκεκριμένης ουσίας είναι η ικανότητα αυτής της ουσίας να λειτουργεί ενώ η εξεργία είναι ένας θερμοδυναμικός όρος που περιγράφει το μέγιστο χρήσιμο έργο που μπορεί να εκτελέσει μια ουσία κατά τη διαδικασία ισορροπίας ενός συστήματος με μια δεξαμενή θερμότητας. Επιπλέον, η ενέργεια μιας ουσίας αναφέρεται στο έργο που μπορεί να εκτελέσει ενώ η εξέργεια αναφέρεται στο μέγιστο έργο που μπορεί να εκτελέσει. Σε αντίθεση με την ενέργεια, η εξέργεια μπορεί να καταστραφεί κατά τη διάρκεια μιας διαδικασίας. Επιπλέον, η ενέργεια μιας ουσίας είναι μια ποσοτική παράμετρος ενώ η εξέργεια είναι μια ποιοτική παράμετρος. Αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ ενέργειας και ενέργειας.
Το παρακάτω infographic παρουσιάζει τη διαφορά μεταξύ ενέργειας και ενέργειας σε μορφή πίνακα για μια γρήγορη αναφορά.
Σύνοψη – Ενέργεια εναντίον Εξεργασίας
Η ενέργεια και η εξέργεια είναι δύο σχετικές παράμετροι των θερμοδυναμικών συστημάτων ή ουσιών. Αν και υπάρχουν πολλές διαφορές μεταξύ τους, μπορούμε να ορίσουμε τη διαφορά μεταξύ ενέργειας και εξέργειας ως: Η ενέργεια είναι μια ποσοτική μέτρηση ενώ η εξέργεια είναι μια ποιοτική μέτρηση.
