什么是热平衡(Heat Balance)？

当进入系统的热量与离开系统的热量相等时，就达到了热平衡。处于热平衡状态的系统的总温度随着时间的推移保持稳定。在某些情况下，可以用能量平衡来代替。生物、地质、制造业等领域的系统，航天器的设计通常必须保持在稳定的温度下才能正常工作。散热器通过释放多余的热量来帮助维持热平衡。动物体内的稳态包括保持动物体内温度相对稳定的概念。在许多生物中，包括哺乳动物和鸟类，生物体内存在的热量必须保持恒定，因为即使是轻微的热量波动也会导致机体死亡。动物通过皮肤散热，通过新陈代谢产生热量，以弥补外部温度的上升和下降动物产生或吸收的热量相对相等，处于热平衡状态。在地质学中，术语"热平衡"是指整个行星吸收和释放的热量。一个行星受到太阳的加热，在一定程度上，通过从行星核心释放出的岩浆来加热。该行星辐射热平衡在地质学上是一个重要的概念，因为如果行星在热量方面不处于相对平衡状态，平均温度可能上升或下降，造成全球变暖或全球变冷。即使一个星球的热平衡稍有变化，也会影响居住在地球上的有机体。热平衡是工程中的一个重要概念，因为许多机器只能在一定的温度范围内运行被称为热沉的装置被用来帮助从电子部件中释放多余的热量，这样机器就可以保持一个稳定的温度。同样的，航天器必须保持相对稳定的温度，但是当它们朝着热源移动时，会暴露在更多的热量下，例如太阳或行星。设计这些具有适应性热平衡系统的飞船，可以使它们在太空中继续运行。工程师在设计工厂时，必须考虑工厂运行的热平衡。在许多情况下，热量以烟或蒸汽的形式从工厂排出。这会浪费工厂可以回收利用的能源，有助于降低运营成本。一个热平衡良好的工厂可以利用它产生的大部分额外热量。