什么是热量平衡?(heat balance?)

当进入一个系统的热量与离开系统的热量相等时,就实现了热平衡。处于热平衡状态的系统的整体温度随着时间的推移保持稳定。在某些情况下,可以用能量平衡一词来代替。生物学、地质学、制造业和航天器设计等领域的系统通常必须保持稳定的温度,以便正常运行。...
Heat sinks help maintain heat balance by radiating surplus heat.

当进入一个系统的热量与离开系统的热量相等时,就实现了热平衡。处于热平衡状态的系统的整体温度随着时间的推移保持稳定。在某些情况下,可以用能量平衡一词来代替。生物学、地质学、制造业和航天器设计等领域的系统通常必须保持稳定的温度,以便正常运行。

动物的平衡状态包括保持动物内部温度相对稳定的概念。在许多生物体中,包括哺乳动物和鸟类,存在于生物体内的热量必须保持恒定,因为即使热量的轻微波动也会导致生物体的死亡。动物通过皮肤失去热量,通过新陈代谢产生热量,以弥补外部温度的上升和下降。当动物身上散发出的热量和动物产生或吸收的热量相对相等时,该动物就处于热平衡的状态。

在地质学中,热平衡一词指的是整个星球所吸收和释放的热量。一个星球被太阳加热,并且在很小的程度上,被来自星球核心的岩浆释放加热。地球将其中一些热量辐射到太空。热量平衡在地质学上是一个重要的概念,因为如果地球在热量方面不处于相对平衡的状态,平均温度会上升或下降,造成全球变暖或全球变冷。即使一个星球的热平衡发生轻微的变化,也会影响到居住在这个星球上的生物体。

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。被称为散热器的设备被用来帮助辐射电气元件的剩余热量,以便机器能够保持稳定的温度。同样,航天器必须保持相对稳定的温度,但当它们向热源(如太阳或行星)移动时,会暴露于更多的热量。将这些飞船设计成具有适应性的热平衡系统,可以使它们在太空中旅行时继续发挥作用。

当工程师设计工厂时,必须考虑到工厂运作的热平衡问题。在许多情况下,热量是以烟雾或蒸汽的形式从工厂排放出来的。这可能会浪费工厂可以回收的能源,有助于降低运营成本。一个拥有良好热平衡的工厂可以为其产生的大部分额外热量找到用途。

  • 发表于 2022-02-10 13:39
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  • 分类:科学

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