Значение слова эксергия

ЭКСЕРГИЯ (эксэргия) (от греч. ek, ех - приставка, означающая высокую степень, и ergon - работа) максимальная работа, которую может совершить термодинамическая система при переходе из данного состояния в состояние равновесия с окружающей средой. Эксергия иногда называется работоспособностью системы.

(от греч. ex ≈ приставка, обозначающая здесь высокую степень, и érgon ≈ работа), работоспособность, термин, применяемый в термодинамике для обозначения максимальной работы, которую может совершить система при переходе из данного состояния в равновесие с окружающей средой. Работа, совершаемая системой в каком-либо термодинамическом процессе, оказывается максимальной лишь в том случае, если осуществляемый процесс ≈ равновесный.

Эксергия — предельное значение энергии , которое может быть полезным образом использовано в термодинамическом процессе с учётом ограничений, накладываемых законами термодинамики ; та максимальная работа , которую может совершить макроскопическая система при квазистатическом переходе из заданного состояния в состояние равновесия с окружающей средой .

Разность между изменением энергии в процессе и эксергией процесса, то есть та часть энергии, которая не может быть преобразована в эксергию, носит название анергии. Из закона сохранения энергии следует, что при любом преобразовании энергии сумма эксергии и анергии процесса остаётся неизменной.

Сравнивая эксергию — характеристику идеального квазистатического процесса — с полученной/затраченной в реальном неравновесном процессе энергией, делают вывод о степени термодинамического совершенства процесса.

В отличие от энергии, эксергия и анергия зависят не только от параметров системы, но также от параметров окружающей среды и характеристик рассматриваемого процесса, то есть и эксергия, и анергия не являются параметрами состояния системы, а представляют собой параметры процесса , совершаемого системой, и следует говорить об эксергии процесса и анергии процесса.

Достаточно часто при неизменности состояния окружающей среды эксергию и анергию можно выразить через функции состояния системы, соответственно они ведут себя как функции состояния, к каковым их и принято в таких ситуациях условно причислять. Встретив в литературе фразы: «Энергия системы складывается из эксергии и анергии», «Второй закон термодинамики позволяет выделить 2 формы энергии: анергию и эксергию», «В идеальном обратимом процессе будет получена работа, равная убыли эксергии», — в которых использованы термины эксергия системы и анергия системы, следует вспомнить об условности отнесения этих термодинамических величин к функциям состояния, т. е. к характеристикам не процесса, а системы.

Когда параметры рабочего тела такие же, как у окружающей среды и термодинамический процесс невозможен, эксергия рабочего тела, рассматриваемая как условная функция состояния, равна нулю. Эксергия может быть получена только из источников с параметрами, отличными от параметров окружающей среды, эксергия которой всегда равна нулю: никакими методами нельзя заставить окружающую среду совершать работу.

Для промышленных установок в качестве окружающей среды обычно принимают атмосферный воздух. Для установок, работающих на открытом воздухе, температура которого зависит от времени суток и времени года, необходимо либо выполнять расчёты для различных периодов, либо брать какую-то усредненную температуру окружающей среды.

Понятие анергии как условной функции состояния помогает осознать тот факт, что объективно существует «бесполезная» энергия . Обратный переход анергии в эксергию невозможен, поэтому все попытки практического использования анергии — создания вечного двигателя второго рода — обречены на неудачу. Для получения эксергии необходимы природные ресурсы и оборудование. Для реализации технических процессов требуются затраты эксергии. Поэтому эксергия всегда имеет определенную стоимость. Анергия же в окружающей среде имеется в практически неограниченном количестве, бесплатна, но её ценность нулевая. Понимание сущности анергии позволяет при решении практических задач исключить из рассмотрения системы, функционирование которых основано на использовании анергии.