اگزرژی و بازدهی فرآیندها (ترمودینامیك)

مفهوم اگزرژی

 با درنظرگرفتن كیفیت متغیر شكلهای مختلف انرژیهای بسامان و نابسامان در تحلیل ماشینهای حرارتی، یك استاندارد جهانی از كیفیت مورد نیاز می باشد. طبیعی ترین و مناسب ترین استاندارد كارحداكثر می باشد كه می توان آنرا از شكل داده شده انرژی كه از پارامترهای محیطی به عنوان حالت مرجع استفاده می كند، بدست آورد. این استاندارد از كیفیت انرژی «اگزرژی» نامیده می شود.

اگزرژی مربوط به انتقال كار:

از آنجاییكه ما كار را معادل با شكلی از انرژی به عنوان میزانی از اگزرژی آن تعریف می كنیم، واضح است كه كار، معادل اگزرژی میباشد. بنابراین انتقال اگزرژی بوسیله مقدار و جهت انتقال كار مشخص می شود. و همان نماد w.w. برای آن استفاده می شود.

اگزرژی مربوط به انتقال حرارت:

اگزرژی انتقال حرارت درسطح كنترل را می توان  از حداكثر كاری كه می تواند با استفاده از محیط به عنوان منبع انرژی حرارتی بدست آورد تعریف كرد.

برای نرخ انتقال حرارت Q_r و دمای سطح كنترل T_r، درجاییكه انتقال حرارت رخ می‌دهد، حداكثر نرخ تبدیل انرژی حرارتی به كار، به صورت زیر می باشد:

         (1)

r دمای اگزورژیكی بدون بعد نامیده می شود. اگزورژی مربوط به انتقال حرارت، جریان اگزورژی حرارتی نامیده می شود ودر تحلیل سیستمها بوسیله مشخص می شود.