Ekserji
Ekserji (İng.; exergy), Termodinamik bir sistemin ihtiva ettiği potansiyel enerjisinin, herhangi bir referans haline göre kullanılabilirliğinin bir göstergesidir. Ekserji tersinir bir süreç sonucunda sistem çevre ile denge sağladığı takdirde, oluşan entropi sonucu kullanılamaz hale gelen enerji düşüldükten sonra, teorik olarak elde edilebilecek maksimum faydalı iş miktarı olarak da tanımlanabilir. Sistem enerjetiğinde ise ekserji entropiden arındırılmış enerji olarak tanımlanır.
Enerji işlem yoktan var edilemez ve yok edilemez sadece bir şekilden diğerine dönüşür (Termodinamik kanunları Birinci Yasası).Enerjinin aksine, ekserji tersinir olmayan işlemlerde her zaman yok edilir. Örneğin ortamdan kaybedilen ısı miktarı buna bir örnektir (Termodinamiğin ikinci yasası). Sistemin dış ortamında, yok edilen ekserji ile aynı oranda bir entropi artışı meydana gelir (Entropi ). Yok edilen ekserjiye anerji (İngilizce: Anergy) denilir.[1] İzentropik sistemler için ekserji ve enerji kavramları kendi aralarında yer değiştirebilirler ve izentropik sistemlerde anerji yoktur (İzentropik).
Sembolü X veya Ex olup enerji birimleri ile aynı birimleri (kWh, Joule gibi) içerir.
Birim zamanda olan ekserji miktarına ekserji akımı denir ve sembolün üzerinde nokta ile gösterilir. Birimi güç birimleri ile aynı birimleri (kW gibi ) içerir.
Bir sistemin verilen bir halde yapabileceği en çok yararlı iş ekserji (kullanılabilirlik) olarak tanımlanır. İş yapabilme yeteneği ya da sahip olunan fırsatlar (Hepbasli, 2006) olarak da ifade edilebilen ekserji terimi, sistem ve çevrenin halleriyle ilişkili bir özelliktir.
Çevresiyle denge halinde olan bir sistemin kullanılabilirliği sıfırdır. Bu durumda iken sistem ölü haldedir (Çengel, 1996; Moran, 1982). Aynı zamanda ekserji, çevredeki mevcut değerlerin durumu ile belirlenen andaki sistemin durumunun getirdiği nicelikler için gerekli en az teorik iştir (şaft işi veya elektrik işi) . Dolayısıyla ekserji, sistemin durumu ile çevrenin durumundaki farklılığın bir ölçüsüdür (Tsatsaronis, 2006).
Kapalı veya açık bir sistemde yapılan gerçek iş enerjinin korunumu denklemleriyle hesaplanabilir. Eğer sistemin hacmi değişiyorsa, yapılan işin bir bölümü çevreye karşı yapılır ve çevre işi Wçevre adını alır. Bu iş, P0 basıncındaki çevre havayı itmek için kullanılır ve başka bir amaca yöneltilmez. Toplam gerçek iş ile çevre işi arasındaki fark yararlı iş Wy olarak bilinir (Çengel ve Boles, 1996) ve bir bağıntı ile tanımlanır.
Sistemlerin Toplam Ekserjisi Potansiyel, Kinetik, Termal ve Kimyasal ekserjilerin birleşiminden oluşur.
- Potansiyel Ekserji : ExP
- Kinetik Ekserji : ExK
- Termal Ekserji : ExT
- Kimyasal Ekserji : ExC
- Toplam Ekserji : Ex = ExP + ExK + ExT + ExC
Ayrıca bakınız
[değiştir | kaynağı değiştir]Dış bağlantılar
[değiştir | kaynağı değiştir]Kaynakça
[değiştir | kaynağı değiştir]- ^ Honerkamp, J. (2002). Statistical physics : an advanced approach with applications : web-enhanced with problems and solutions. 2nd ed. Berlin: Springer. ISBN 3-540-43020-2. OCLC 51454394.
