Eksergija je koncept u termodinamičkom području fizike koji je zamijenio entropiju kao točniji prikaz onoga što se događa s energijom kada se koristi u otvorenom sustavu, kao što su industrijski ili biološki procesi na Zemlji. Jednostavno rečeno, eksergija predstavlja količinu energije prisutne u sustavu koja je dostupna za koristan rad. Kako sustav obavlja svoju funkciju, eksergija se koristi u procesu i nikada se ne može oporaviti.
U tom smislu, korištenje eksergije doprinosi ukupnoj entropiji samog svemira. To je zato što entropija predstavlja trend prema maksimalnoj distribuciji energije do točke u kojoj više nije moguće da dođe do promjena, što se sažetije naziva toplinskom smrću. Koncept toplinske smrti predstavlja razdoblje u dalekoj budućnosti za cijeli svemir, koji se smatra zatvorenim sustavom u koji nikada ne ulazi vanjska energija. U konačnici, energija u temeljnom obliku topline projicira se tako da bude jednako raspoređena po prostoru, stvarajući potpuno homogeno okruženje u kojem bi sam život bio nemoguć. Analiza eksergijske energije je, dakle, metoda uzimanja prirodnog, široko rasprostranjenog procesa entropije i promatranja na manjem, lokalnom nivou za strojeve ili bilo koji uređeni proces ili stvorenje koje troši energiju za funkcioniranje ili život u višem stanju narudžba.
Mjerenje kemijske eksergije može biti važno jer je to način da se prikaže potrošnja prirodnih resursa i neizbježan gubitak dijela mase tih resursa na Zemlji dok se pretvaraju u toplinu, koja se gubi u svemir. Automobilski motor je dobar primjer sustava koji za rad troši eksergiju. Kako se energija u gorivu koje motor sagorijeva pretvara u toplinu i tlak u motoru, ta se energija ispušta u vanjski okoliš u otpadnoj toplini i mehaničkim gibanjem, koja se na kraju prenosi u svemir i više se ne može povratiti za koristan rad.
Eksergija je na ovaj način u skladu s drugim zakonom termodinamike, koji kaže da različite razine energije između sustava ili tijela imaju tendenciju izjednačavanja tijekom vremena. Prvi zakon termodinamike također je u skladu s načelom, gdje se kaže da se materija ne može niti stvoriti niti uništiti. Budući da je eksergijska analiza metoda opisivanja raspoložive energije u sustavu koji može obavljati rad, ona ne tvrdi da je energija uništena, već samo da je dosegla stanje u kojem je sustav više ne može koristiti.
Izračunavanje razvoja eksergije za sustav može se izvesti s različitim matematičkim formulama. Oni ovise o tome kako se energija koristi u sustavu, hoće li se proizvoditi eksergija topline, tlaka, zvuka, svjetlosti ili drugih oblika korisnog rada temeljenog na energiji. Jedna formula koja se koristi u pokušaju predstavljanja svih čimbenika je:
Ε = U – Ueq + po(V -Veq) – Τo(S – Seq) – Σμo(ni – nieq)i.
U formuli, U, V, S i ni svi predstavljaju čimbenike unutar uređenog sustava poput stroja ili oblika života koji uključuju njegovu unutarnju razinu energije, masu po volumenu i inherentnu entropiju. Njegova veličina mjerena molekularnom težinom. Vrijednosti predstavljene po, To i uo su rezervirana mjesta za vanjski okoliš, uključujući tlak, temperaturu i kemijske interakcije. Vrijednost eq označava termodinamičku ravnotežu, prema kojoj svi sustavi teže s okolinom.
Dok se povećanje eksergije i entropije smatraju konačnim primjerom kako će svaki povećani poredak doveden u materiju na kraju biti poništen, takav koncept se temelji na ideji da je svemir zatvoreni sustav. Poput sata koji se postupno spušta, smatra se da svi uređeni procesi idu u stanje maksimalne entropije i slučajnosti. Ako je svemir, međutim, otvoreni sustav u koji vanjska energija ulazi kao što se stalno događa na Zemlji pomoću energije Sunca, tada se rastući poredak može produljiti na neodređeno vrijeme. Obje teorije fizike koje postuliraju prisutnost multiverzuma višestrukih paralelnih svemira koji međusobno djeluju ili više sile koja nadzire kozmos sugeriraju da bi svemir mogao biti otvoreni sustav u koji energija ulazi izvana i eksergija se obnavlja.