Cos'è l'equilibrio del calore?

Il bilanciamento del calore si ottiene quando la quantità di calore che entra in un sistema è uguale alla quantità di calore che lo lascia.La temperatura complessiva di un sistema in bilanciamento del calore rimane stabile nel tempo.In alcuni casi, è possibile utilizzare il termine bilancio energetico.I sistemi nei campi di biologia, geologia, produzione e progettazione spaziale spesso devono essere mantenuti a temperature stabili per funzionare correttamente.

L'omeostasi negli animali include il concetto di mantenere la temperatura interna degli animali relativamente stabile.In molti organismi, tra cui mammiferi e uccelli, la quantità di calore che esiste all'interno dell'organismo deve rimanere costante perché anche lievi fluttuazioni nel calore possono causare morire l'organismo.Gli animali perdono calore attraverso la pelle e generano calore attraverso il loro metabolismo per compensare l'aumento e il calo delle temperature esterne.Quando la quantità di calore che si irradia fuori dall'animale e la quantità di calore generata o assorbita dall'animale sono relativamente uguali, quell'animale è in uno stato di bilanciamento del calore.

In geologia, il termine bilanciamento del calore si riferisce alla quantità di caloreassorbito e rilasciato da un intero pianeta.Un pianeta è riscaldato dal sole e, in una piccola parte, dal rilascio di magma dal nucleo dei pianeti.Il pianeta irradia un po 'di quel riscaldamento nello spazio.Il bilancio termico è un concetto importante geologicamente perché se il pianeta non si trova in uno stato di equilibrio relativo per quanto riguarda il calore, le temperature medie possono aumentare o diminuire, creando riscaldamento globale o raffreddamento globale.Anche un leggero cambiamento nell'equilibrio termico di un pianeta può effettuare gli organismi che abitano il pianeta.

Il bilancio termico è un concetto importante nell'ingegneria perché molte macchine funzionano solo entro una certa gamma di temperature.I dispositivi chiamati dissipatori di calore vengono utilizzati per aiutare a irradiare il calore in eccesso dai componenti elettrici in modo che le macchine possano mantenere una temperatura stabile.Allo stesso modo, i veicoli spaziali devono mantenere temperature relativamente stabili ma sono esposte a più calore mentre si spostano verso una fonte di calore, come il sole o un pianeta.La progettazione di questi mestieri con sistemi di bilanciamento del calore adattabile consente loro di continuare a funzionare mentre viaggiano attraverso lo spazio.

Quando gli ingegneri progettano fabbriche, è necessario prendere in considerazione l'equilibrio termico delle operazioni di fabbrica.In molti casi, il calore viene emesso da una fabbrica sotto forma di fumo o vapore.Questo può sprecare energia che la fabbrica potrebbe riciclare, aiutando a ridurre il costo del funzionamento.Una fabbrica con un buon bilanciamento del calore trova un uso per la maggior parte del calore aggiuntivo che crea.