Eksergija je koncept na področju termodinamike v fiziki, ki je nadomestil entropijo kot natančnejšo predstavitev tega, kaj se zgodi z energijo, ko se uporablja v odprtem sistemu, na primer v industrijskih ali bioloških procesih na Zemlji. Preprosto povedano, eksergija predstavlja količino energije, ki je prisotna v sistemu, ki je na voljo za koristno delo. Ker sistem opravlja svojo funkcijo, se eksergija uporablja v procesu in je nikoli ni mogoče obnoviti.
V tem smislu uporaba eksergije prispeva k celotni entropiji samega vesolja. To je zato, ker entropija predstavlja trend v smeri maksimalne porazdelitve energije do točke, ko sprememba ni več možna, kar se bolj jedrnato imenuje toplotna smrt. Koncept toplotne smrti predstavlja obdobje v daljni prihodnosti za celotno vesolje, ki velja za zaprt sistem, kamor zunanja energija nikoli ne vstopi. Končno se predvideva, da bo energija v osnovni obliki toplote enakomerno porazdeljena po prostoru, kar ustvarja popolnoma homogeno okolje, kjer bi bilo življenje samo nemogoče. Analiza eksergijske energije je torej metoda, s katero vzamemo naravni, razširjeni proces entropije in ga pogledamo v manjšem lokalnem merilu za stroje ali kateri koli urejen proces ali bitje, ki porablja energijo za delovanje ali življenje v višjem stanju. naročilo.
Merjenje kemične eksergije je lahko pomembno, saj predstavlja način predstavitve porabe naravnih virov in neizogibne izgube dela mase teh virov na Zemlji, ko se pretvorijo v toploto, ki se izgubi v vesolju. Avtomobilski motor je dober primer sistema, ki porablja eksergijo za delo. Ker se energija v gorivu, ki ga gori motor, pretvori v toploto in tlak v motorju, se ta energija z odpadno toploto in mehanskim gibanjem odvaja v zunanje okolje, ki se sčasoma odnese v vesolje in je ni več mogoče uporabiti za uporabno delo.
Eksergija je na ta način v skladu z drugim zakonom termodinamike, ki pravi, da se različne ravni energije med sistemi ali telesi sčasoma izenačijo. Prvi zakon termodinamike je prav tako skladen z načelom, kjer pravi, da snovi ni mogoče ustvariti ali uničiti. Ker je eksergijska analiza metoda opisovanja razpoložljive energije v sistemu, ki lahko opravlja delo, ne trdi, da je bila energija uničena, temveč zgolj, da je dosegla stanje, ko je sistem ne more več uporabljati.
Izračun razvoja eksergije za sistem je mogoče izvesti z različnimi matematičnimi formulami. Odvisne so od tega, kako se energija porabi v sistemu, ali za proizvodnjo eksergijske toplote, tlaka, zvoka, svetlobe ali drugih oblik uporabnega dela, ki temelji na energiji. Ena formula, uporabljena v poskusu predstavitve vseh dejavnikov, je:
Ε = U – Ueq + po(V -Veq) – Τo(S – Seq) – Σμo(ni – nieq)i.
V formuli U, V, S in ni vsi predstavljajo dejavnike znotraj urejenega sistema, kot je stroj ali življenjska oblika, ki vključujejo njegovo notranjo energijsko raven, maso po prostornini in inherentno entropijo. Njegova velikost, merjena z njeno molekulsko maso. Vrednosti, ki jih predstavljajo po, To in uo, so nadomestki za zunanje okolje, vključno s tlakom, temperaturo in kemičnimi interakcijami. Vrednost eq pomeni termodinamično ravnotežje, h kateremu težijo vsi sistemi z okolico.
Medtem ko se povečanje eksergije in entropije štejeta za končni primer, kako bo vsak povečan red, ki ga prinese materija, sčasoma razveljavljen, tak koncept temelji na ideji, da je vesolje zaprt sistem. Kot ura, ki se postopoma izteka, velja, da vsi urejeni procesi vodijo v stanje največje entropije in naključnosti. Če pa je vesolje odprt sistem, v katerega zunanja energija vstopa, kot se nenehno dogaja na Zemlji z energijo Sonca, se lahko naraščajoči red podaljša za nedoločen čas. Obe teoriji fizike, ki domnevata prisotnost multiverzuma več vzporednih, medsebojno delujočih vesolj, ali višje sile, ki nadzoruje kozmos, nakazujeta, da bi bilo vesolje lahko odprt sistem, kjer energija vstopa od zunaj in se eksergija polni.