有効エネルギー（エクセルギー）と熱力学コンパスについて

質問

有効エネルギー（エクセルギー）と熱力学コンパスについて

いま、熱力学で、熱力学コンパスを用いた、ある化学物質の、複数の製造・合成プロセスのエクセルギー損失の評価をまなんでいます。各合成プロセスのエクセルギー損失を比較して、一番最小になるものが（理論的に）効率的な製造プロセスということを聞きました。

ですが、それの理由というか概念が理解しづらく困っています。そもそも、合成反応で取り出し得るエネルギー（エクセルギー）って何のことかよく理解できていません。ガスの燃焼反応とかでしたら、熱として取り出し得るんだと頭の中では概ねですがわかるんですが…
どなたか簡単でもよいので、教えてください。

回答No.1

ojisan7 · ベストアンサー

エクセルギーというのは科学（理学）の用語ではなく、生活・技術（工学）用語です。
合成反応で取り出し得るエネルギーについて知るには、熱力学の基礎を学ばなければなりません。カルノーサイクルの効率とギブスの自由エネルギー（または、ヘルムホルツの自由エネルギー）について復習して下さい。等温等圧ではΔＧ=ΔH-TΔSが、取り出し得る最大の仕事（有効エネルギー）になります。

エクセルギーは、環境を基準の状態としたときの、自由エネルギーの変化です。（エネルギーにはいろいろな形態がありますので、厳密にエクセルギーを定義することは困難です。）取り出し可能な最大仕事をWとすると、W=ΔH-TΔSとります。このWがエクセルギーです。ただし、G-G0、ΔH=H-H0、ΔS=S-S0　であり、H0、S0は環境の状態（常温常圧など）におけるエンタルピー、エントロピーです。

しかし、エクセルギーは工学の概念ですから、厳密ではありません。したがって、その理解もアバウトで良いのではないでしょうか？あまり、神経質になる必要もないような気がします。