Hva er varmebalanse?

Varmebalanse oppnås når mengden varme som kommer inn i et system er lik mengden varme som etterlater det.Den totale temperaturen på et system i varmebalanse forblir stabil over tid.I noen tilfeller kan begrepet energibalanse brukes i stedet.Systemer innen biologi, geologi, produksjon og romfartøydesign må ofte holdes ved stabile temperaturer for å fungere ordentlig.

Homeostase hos dyr inkluderer konseptet med å holde dyrene indre temperatur relativt stabile.I mange organismer, inkludert pattedyr og fugler, må mengden varme som eksisterer i organismen forbli konstant fordi selv svake svingninger i varmen kan føre til at organismen dør.Dyr mister varmen gjennom huden og genererer varme gjennom stoffskiftet for å gjøre opp for stigende og fallende ytre temperaturer.Når mengden varme som stråler av dyret og mengden varme generert eller absorbert av dyret er relativt like, er det dyret i en tilstand av varmebalanse.

I geologi, refererer begrepet varmebalanse til mengden varmeabsorbert og frigjort av en hel planet.En planet blir oppvarmet av solen og i liten grad ved utgivelse av magma fra planeten.Planeten utstråler noe av den varmen tilbake til verdensrommet.Varmebalanse er et viktig konsept geologisk fordi hvis planeten ikke er i en tilstand av relativ likevekt med hensyn til varme, kan de gjennomsnittlige temperaturene stige eller falle, og skape enten global oppvarming eller global kjøling.Selv en liten endring i varmebalansen til en planet kan påvirke organismer som bor på planeten.

Varmebalanse er et viktig konsept i ingeniørfag fordi mange maskiner bare vil kjøre innenfor et visst temperaturområde.Enheter som kalles kjølerier brukes til å stråle overskuddsvarme fra elektriske komponenter slik at maskinene kan opprettholde en stabil temperatur.På samme måte må romfartøyet opprettholde relativt stabile temperaturer, men blir utsatt for mer varme når de beveger seg mot en varmekilde, for eksempel solen eller en planet.Å designe disse håndverket med tilpasningsdyktige varmebalanseringssystemer lar dem fortsette å fungere når de reiser gjennom verdensrommet.

Når ingeniører designer fabrikker, må varmebalansen i fabrikkoperasjonene tas med i betraktningen.I mange tilfeller sendes det ut varme fra en fabrikk i form av røyk eller damp.Dette kan kaste bort energi som fabrikken kan resirkulere, noe som hjelper til med å senke driftskostnadene.En fabrikk med god varmebalanse finner en bruk for det meste av den ekstra varmen som den skaper.