Exergie d’un système
Analyse exergétique - Définitions

Considérons le système de la figure 1 qui est initialement dans un état quelconque caractérisé par son énergie En, son entropie S, son volume V, sa température T, sa pression P et son potentiel chimique µ. Comme ce système et son milieu ambiant ne sont pas en équi-libre (thermique, mécanique et chimique), ces deux régions vont avoir des échanges de chaleur, de travail et de matière. Nous allons exprimer le travail (ou énergie mécanique) que peut fournir le super-système lorsque le système passe de son état initial à un état inerte. Ce travail W, qui ne peut être maximal (W _max) que si les transformations internes sont réversibles, donc en particulier en l’absence de transfert de chaleur, est égal à la variation d’énergie du supersystème :

où ΔEn et ΔEn ⁰ sont respectivement la variation d’énergie du système et de son milieu ambiant.

L’énergie du milieu ambiant (caractérisé par l’exposant « ⁰ ») est égale à son énergie interne U ⁰ :

L’énergie interne d’un système à composition variable (c’est-à-dire d’un système ouvert qui peut échanger de la matière avec son milieu extérieur) dépend d’un certain nombre de paramètres indépendants. Il est courant de choisir comme paramètres : son entropie S, son volume V, et dans le cas de systèmes ouverts, le nombre de moles de chaque espèce...