エクセルギー
物質の出入りを伴う開いた系では、熱力学第一法則(エネルギー保存則)により、出入りするエンタルピー、熱、仕事(工業仕事)の間に保存則が成り立つ。したがって、ある機器に流入するエネルギーと流出するエネルギーをリストアップし、両者の差を求めれば、それは、放熱や漏洩などにより(機器外へ逃げて)失われたエネルギーとなる。このような作業は通常、熱管理、熱勘定、熱収支、等とよばれている。ある機器のエネルギー(エンタルピー)の流れは右図のようになる。
一方、エクセルギーは、機器内で非可逆変化が生じれば、グイ=ストドラの定理にしたがって必ず減少する。出入りする物質、熱、仕事のエクセルギー差を求めれば、それがこの機器におけるエクセルギーの損失 LW である。
ある機器のエクセルギーの流れは右図のようになる。エクセルギー評価は熱力学第二法則に基づく評価ということもできる。
各機器のエクセルギー評価を行うには、以下のような手順に沿えばよい。
外界と平衡する状態を選定する。これには、次節を参考にできる。
系(機器)に流入する物質、熱、仕事を列挙し、流入エネルギー(エンタルピー)を求める。
電気的エネルギーはエクセルギーに等しい。 それに対して、抽気、背気等の比較的低温の蒸気の場合、 エンタルピーとエクセルギーの間に大きな差があることに注意されたい。