ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างพลังงานกับการออกแรงคือพลังงานคือการวัดเชิงปริมาณในขณะที่ exergy เป็นการวัดเชิงคุณภาพ
พลังงานคือความสามารถของสารในการทำงาน จึงเป็นพารามิเตอร์เชิงปริมาณ แต่การออกแรงให้การทำงานสูงสุดที่สารสามารถทำได้ ดังนั้นจึงเป็นพารามิเตอร์เชิงคุณภาพ อย่างไรก็ตาม เราวัดค่าพารามิเตอร์ทั้งสองนี้เพื่อพิจารณางานที่มีประโยชน์ทั้งหมดที่เราสามารถสกัดจากระบบเทอร์โมไดนามิกส์หรือสารได้
พลังงานคืออะไร
พลังงานของสารเฉพาะคือความสามารถของสารนั้นในการทำงานเป็นสมบัติเชิงปริมาณ เราสามารถเปลี่ยนพลังงานเป็นสารเพื่อทำงานหรือให้ความร้อนแก่สารได้ นอกจากนี้ยังเป็นปริมาณที่อนุรักษ์ไว้ ตามกฎการอนุรักษ์พลังงาน เราสามารถแปลงพลังงานรูปแบบหนึ่งเป็นอีกรูปแบบหนึ่งเท่านั้น แต่ไม่สามารถสร้างหรือทำลายได้
รูปที่ 01: เราสามารถแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้าได้
หน่วย SI สำหรับการวัดพลังงานคือจูล (J) มีพลังงานหลายรูปแบบที่เรารู้จัก พลังงานศักย์ พลังงานจลน์ พลังงานยืดหยุ่น พลังงานเคมี พลังงานความร้อน พลังงานรังสี เป็นต้น ที่สำคัญเราสามารถแบ่งแหล่งเก็บพลังงานในสารเฉพาะออกเป็น 2 ประเภท คือ พลังงานศักย์ที่สะสมอยู่ในสารและพลังงานจลน์คือ กำหนดโดยการเคลื่อนที่ของสารทั้งสองหมวดหมู่นี้เพียงพอที่จะอธิบายรูปแบบอื่นๆ ของพลังงานทั้งหมด
Exergy คืออะไร
Exergy เป็นศัพท์ทางอุณหพลศาสตร์ซึ่งอธิบายงานที่มีประโยชน์สูงสุดที่สารสามารถทำได้ในระหว่างกระบวนการนำระบบเข้าสู่สมดุลด้วยแหล่งเก็บความร้อน กล่าวอีกนัยหนึ่ง มันคืองานที่มีประโยชน์สูงสุดที่เราสามารถดึงออกมาจากระบบเมื่องานกลับเข้าสู่สมดุลกับสภาพแวดล้อมของมัน ยิ่งไปกว่านั้น มันคือความสามารถของระบบนั้นในการทำงานทางกายภาพ
ที่สำคัญกว่านั้น การออกแรงเป็นตัววัดคุณภาพพลังงาน ที่นี่คุณภาพหมายถึงความสามารถในการทำงานทางกายภาพ ตัวอย่างของงานทางกายภาพดังกล่าวคือความสามารถในการเอาชนะการต่อต้านการเคลื่อนไหวของวัตถุ นอกจากนั้น เรากำหนดคุณภาพนี้โดยคำนึงถึงสภาพแวดล้อมของระบบหรือสาร
นอกจากนั้น เราสามารถทำลาย exergy ของสารหรือระบบ (ต่างจากพลังงาน) ในระหว่างการแปลงร่างได้ ตัวอย่างเช่น พลังงานสามารถเปลี่ยนเป็นความร้อนทิ้งที่อุณหภูมิต่ำได้ทำให้คุณภาพของพลังงานลดลง ผลรวมของเอาต์พุตและความร้อนทิ้งจะเท่ากับอินพุตทั้งหมดเสมอ อย่างไรก็ตาม หน่วยวัดแรงออกกำลังเหมือนกับพลังงาน
พลังงานกับการออกแรงต่างกันอย่างไร
พลังงานของสารเฉพาะคือความสามารถของสารนั้นในการทำงาน ในขณะที่ exergy เป็นศัพท์ทางอุณหพลศาสตร์ที่อธิบายถึงงานที่มีประโยชน์สูงสุดที่สารสามารถทำได้ในระหว่างกระบวนการนำระบบเข้าสู่สมดุลด้วยแหล่งเก็บความร้อน นอกจากนี้พลังงานของสารหมายถึงงานที่สามารถทำได้ในขณะที่ exergy หมายถึงงานสูงสุดที่สามารถทำได้ การออกแรงอาจถูกทำลายในระหว่างกระบวนการต่างจากพลังงาน นอกจากนั้น พลังงานของสารยังเป็นพารามิเตอร์เชิงปริมาณ ในขณะที่พลังงานออกมาเป็นพารามิเตอร์เชิงคุณภาพ นี่คือข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างพลังงานและการออกแรง
อินโฟกราฟิกด้านล่างแสดงความแตกต่างระหว่างพลังงานและความพยายามในรูปแบบตารางสำหรับการอ้างอิงอย่างรวดเร็ว
สรุป – พลังงานเทียบกับ Exergy
พลังงานและ exergy เป็นพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องสองประการของระบบเทอร์โมไดนามิกหรือสาร แม้ว่าจะมีความแตกต่างกันมากมาย แต่เราสามารถกำหนดความแตกต่างระหว่างพลังงานและการออกแรงได้ดังนี้ พลังงานคือการวัดเชิงปริมาณในขณะที่ exergy เป็นการวัดเชิงคุณภาพ