Рассмотрим на примере прямого цикла Карно:

- работа которая может быть произведена при обратимом взаимодействии располагаемого количества тепла с окружающей средой, эта работа определяет эксергию тепла;

  -     располагаемое количество тепла.

Связь между и q определяется соотношением:

Энергетическая ценность тепла – это коэффициент работоспособности – τ

Е=Э·τ –это можно записать по-другому Е= Q ·τ  тогда выразим и получим:

Если тогда

       тогда

В обратном цикле Карно температура подвода тепла ниже температуры окружающей среды (Т<То.с)

Отрицательное значение коэффициента работоспособности здесь указывает на то, что при обратимом переносе тепла от Т до То.с>Т работа не получается, а затрачивается. Но так как в систему тепло не подводиться, а отводиться, то Q имеет отрицательное значение (с минусом). Поэтому эксергия все равно имеет положительное значение.

Можно рассмотреть этот вопрос немного по-другому:

Казалось бы эксергия должна быть отрицательной, но это не так. Энергетическая ценность холода имеется и часто даже больше чем теплоты, поскольку если мы располагаем источником с температурой ниже Тос, то мы можем сделать двигатель (например Карно), забирающий тепло от окружающей среды (бесплатно), а сбрасывать тепло к нижнему источнику с температурой Т1< Тос.

Тогда получим, что на каждый располагаемый Дж холода можно получить работу равную КПД этого цикла.

КПД = (Тос-Тх)/ Тх = (Тос/ Тх)-1

Запишем коэффициент работоспособности для обратного цикла Карно:

где τ - коэффициент работоспособности,  - энергетическая ценность холода.

Если тогда

       тогда

Энергетическая ценность холода – сколько работы нужно затратить, чтобы получить единицу холода на заданном температурном уровне.

Если То.с≈300 К, Тх=150 К, то

Введем еще одно понятие – Холодильный коэффициент:

Холодильный коэффициент – отношение отнятой от холодильной камеры теплоты к затраченной работе. То есть количество единиц холода, вырабатываемых в установке на единицу затрачиваемой работы.

Для цикла Карно тоже самое, что энергетический КПД, но без знака минус

2.2. Рассмотрим процесс обратимого взаимодействия потока рабочего тела с окружающей средой:

Процесс: 1-2 – S=const

          (1)

где:

работа изэнтропного расширения

 работа, полученная за счет тепла, отведенного при изобарном изменении состояния газа

Уравнение (1) можно записать следующим образом:

а с учетом того что (имея ввиду что):

Эксергия тепла равна:

кДж/кг

Эксергия тепла – максимальное количество работы, которое может быть получено при обратимом переводе данного количества тепла с температурного уровня Т на температурный уровень окружающей среды То.с.