Vad är värmebalansen?

Värmebalansen uppnås när mängden värme som kommer in i ett system är lika med mängden värme som lämnar det.Den totala temperaturen för ett system i värmebalansen förblir stabil över tid.I vissa fall kan termen energibalans användas istället.System inom områdena biologi, geologi, tillverkning och rymdskepp måste ofta hållas vid stabila temperaturer för att fungera korrekt.

Homeostas i djur inkluderar begreppet att hålla djuren inre temperatur relativt stabilt.I många organismer, inklusive däggdjur och fåglar, måste mängden värme som finns inom organismen förbli konstant eftersom till och med små fluktuationer i värme kan göra att organismen dör.Djur tappar värmen genom huden och genererar värme genom sin ämnesomsättning för att kompensera för stigande och fallande yttre temperaturer.När mängden värme som strålar ut från djuret och mängden värme som genereras eller absorberas av djuret är relativt lika, är det djuret i ett tillstånd av värmebalans.

I geologi avser termen värmebalans till mängden värmeAbsorberad och släppt av en hel planet.En planet värms upp av solen och, i liten utsträckning, genom frisläppandet av magma från planeterkärnan.Planeten utstrålar en del av den värmen tillbaka till rymden.Värmebalansen är ett viktigt koncept geologiskt eftersom om planeten inte är i ett tillstånd av relativ jämvikt med avseende på värme, kan medeltemperaturerna stiga eller falla, vilket skapar antingen global uppvärmning eller global kylning.Till och med en liten förändring i värmebalansen på en planet kan påverka organismerna som bor i planeten.

Värmebalans är ett viktigt koncept inom teknik eftersom många maskiner endast kommer att köras inom ett visst temperaturintervall.Enheter som kallas kylflänsar används för att utstråla överskottsvärme från elektriska komponenter så att maskinerna kan upprätthålla en stabil temperatur.På samma sätt måste rymdskeppet upprätthålla relativt stabila temperaturer men utsätts för mer värme när de rör sig mot en värmekälla, till exempel solen eller en planet.Genom att utforma dessa hantverk med anpassningsbara värmebalanseringssystem kan de fortsätta att fungera när de reser genom rymden.

När ingenjörer designfabriker måste värmebalansen för fabriksverksamheten beaktas.I många fall släpps värmen från en fabrik i form av rök eller ånga.Detta kan slösa energi som fabriken kan återvinna, vilket hjälper till att sänka driftskostnaderna.En fabrik med en bra värmebalans hittar en användning för det mesta av den extra värmen som den skapar.