Eksergi adalah konsep dalam bidang termodinamika fisika yang menggantikan entropi sebagai representasi yang lebih akurat tentang apa yang terjadi pada energi ketika digunakan dalam sistem terbuka, seperti dalam proses industri atau biologis di Bumi. Secara sederhana, eksergi mewakili jumlah energi yang ada dalam sistem yang tersedia untuk kerja yang bermanfaat. Saat sistem menjalankan fungsinya, eksergi digunakan dalam proses dan tidak akan pernah dapat dipulihkan.
Dalam pengertian ini, penggunaan eksergi berkontribusi pada keseluruhan entropi alam semesta itu sendiri. Hal ini karena entropi merupakan kecenderungan menuju distribusi energi maksimum ke titik di mana tidak mungkin lagi terjadi perubahan, yang lebih ringkas disebut sebagai kematian panas. Konsep kematian panas mewakili periode di masa depan yang jauh untuk seluruh alam semesta, yang dianggap sebagai sistem tertutup di mana energi luar tidak pernah masuk. Pada akhirnya, energi dalam bentuk dasar panas diproyeksikan untuk didistribusikan secara merata ke seluruh ruang, menciptakan lingkungan yang sepenuhnya homogen di mana kehidupan itu sendiri tidak mungkin terjadi. Oleh karena itu, analisis energi eksergi adalah metode untuk mengambil proses entropi yang tersebar luas secara alami dan melihatnya dalam skala lokal yang lebih kecil untuk mesin atau proses atau makhluk apa pun yang teratur yang mengonsumsi energi untuk berfungsi atau hidup dalam keadaan yang lebih tinggi. memesan.
Mengukur eksergi kimia dapat menjadi penting karena merupakan cara untuk mewakili konsumsi sumber daya alam dan kehilangan tak terhindarkan dari sebagian massa sumber daya ini di Bumi karena diubah menjadi panas, yang hilang ke luar angkasa. Mesin mobil adalah contoh yang baik dari sistem yang menggunakan energi untuk bekerja. Karena energi dalam bahan bakar yang dibakar oleh mesin diubah menjadi panas dan tekanan di dalam mesin, energi ini dibuang ke lingkungan luar dalam bentuk buangan panas dan gerakan mekanis, yang akhirnya dibawa ke luar angkasa dan tidak lagi dapat diperoleh kembali untuk pekerjaan yang bermanfaat.
Eksergi dengan cara ini sesuai dengan hukum kedua termodinamika, yang menyatakan bahwa tingkat energi yang berbeda antara sistem atau benda memiliki kecenderungan untuk menyamakan dari waktu ke waktu. Hukum pertama termodinamika juga konsisten dengan prinsip tersebut, yang menyatakan bahwa materi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan. Karena analisis eksergi adalah metode untuk menggambarkan energi yang tersedia dalam suatu sistem yang dapat melakukan kerja, analisis ini tidak mengklaim bahwa energi telah dimusnahkan, tetapi hanya menyatakan bahwa ia telah mencapai keadaan di mana sistem tidak dapat lagi menggunakannya.
Menghitung pengembangan eksergi untuk suatu sistem dapat dilakukan dengan berbagai rumus matematika. Mereka bergantung pada penggunaan energi yang dimasukkan ke dalam sistem, apakah untuk menghasilkan panas eksergi, tekanan, suara, cahaya, atau bentuk lain dari pekerjaan berbasis energi yang berguna. Salah satu rumus yang digunakan dalam upaya untuk mewakili semua faktor adalah:
= U – Ueq + po(V -Veq) – o(S – Seq) – o(ni – nieq)i.
Dalam rumus, U, V, S, dan ni semuanya mewakili faktor-faktor dalam sistem yang teratur seperti mesin atau bentuk kehidupan yang mencakup tingkat energi internal, massa menurut volume, dan entropi bawaan. Ukurannya diukur dengan berat molekulnya. Nilai yang diwakili oleh po, To, dan uo adalah pengganti untuk lingkungan eksternal, termasuk tekanan, suhu, dan interaksi kimia. Nilai persamaan adalah singkatan dari kesetimbangan termodinamika, di mana semua sistem cenderung dengan lingkungan sekitarnya.
Sementara peningkatan eksergi dan entropi keduanya dianggap sebagai contoh pamungkas tentang bagaimana setiap peningkatan keteraturan yang dibawa ke materi pada akhirnya akan dibatalkan, konsep seperti itu didasarkan pada gagasan bahwa alam semesta adalah sistem tertutup. Seperti jam yang secara bertahap mereda, semua proses yang teratur dianggap menuju keadaan entropi dan keacakan maksimum. Namun, jika alam semesta adalah sistem terbuka di mana energi luar masuk seperti yang terus-menerus terjadi di Bumi oleh energi Matahari, maka keteraturan yang meningkat dapat diperpanjang tanpa batas. Kedua teori fisika yang mendalilkan keberadaan multiverse dari beberapa paralel, alam semesta yang berinteraksi, atau kekuatan yang lebih tinggi yang mengawasi kosmos menunjukkan bahwa alam semesta bisa menjadi sistem terbuka di mana energi masuk dari luar dan energi diisi ulang.