Was ist Wärmeausgleich?

Wärmeausgleich wird erreicht, wenn die Wärmemenge, die in ein System eintritt, gleich der Wärmemenge entspricht. Die Gesamttemperatur eines Systems im Wärmewechsel bleibt im Laufe der Zeit stabil. In einigen Fällen kann stattdessen der Begriff Energiebilanz verwendet werden. Systeme in den Bereichen Biologie, Geologie, Fertigung und Raumfahrzeuge müssen häufig bei stabilen Temperaturen gehalten werden, um ordnungsgemäß zu funktionieren.

Homöostase bei Tieren umfasst das Konzept, die innere Temperatur des Tieres relativ stabil zu halten. In vielen Organismen, einschließlich Säugetieren und Vögeln, muss die Wärmemenge, die im Organismus existiert, konstant bleiben, da selbst leichte Wärmeschwankungen den Organismus sterben können. Tiere verlieren Wärme durch ihre Haut und erzeugen Wärme durch ihren Stoffwechsel, um steigende und fallende externe Temperaturen auszugleichen. Wenn die Ausstrahlung des Tieres und die vom Tier erzeugte oder absorbierte Wärmemenge und die Menge an Wärme erzeugt oder absorbiert werdenein Zustand des Wärmeausgleichs.

In der Geologie bezieht sich der Begriff Wärmeausgleich auf die Menge an Wärme, die von einem ganzen Planeten absorbiert und freigesetzt wird. Ein Planet wird von der Sonne erhitzt und in geringen Ausmaß durch die Freisetzung von Magma aus dem Kern des Planeten. Der Planet strahlt einen Teil dieser Wärme wieder in den Weltraum aus. Wärmeausgleich ist geologisch ein wichtiges Konzept, da sich der Planet nicht in einem relativen Gleichgewicht in Bezug auf Wärme befindet, können die Durchschnittstemperaturen steigen oder fallen, wodurch entweder die globale Erwärmung oder die globale Kühlung erzeugt werden. Selbst eine leichte Veränderung des Wärmeausgleichs eines Planeten kann die Organismen beeinflussen, die den Planeten bewohnen.

Wärmeausgleich ist ein wichtiges Konzept für das Engineering, da viele Maschinen nur innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs laufen. Geräte, die als Kühlkörper bezeichnet werden, werden verwendet, um überschüssige Wärme von elektrischen Komponenten auszustrahlen, damit die Maschinen eine stabile Temperatur aufrechterhalten können.Ebenso muss Raumfahrzeug relativ stabile Temperaturen aufrechterhalten, aber mehr Wärme ausgesetzt sind, wenn sie sich zu einer Wärmequelle wie der Sonne oder einem Planeten bewegen. Durch das Entwerfen dieses Handwerks mit anpassungsfähigen Wärmeausgleichssystemen können sie weiter funktionieren, wenn sie durch den Weltraum reisen.

Wenn Ingenieure Fabriken entwickeln, muss der Wärmeausgleich der Betriebsvorgänge der Fabrik berücksichtigt werden. In vielen Fällen wird Wärme aus einer Fabrik in Form von Rauch oder Dampf ausgestrahlt. Dies kann Energie verschwenden, die die Fabrik recyceln kann und die Betriebskosten senken kann. Eine Fabrik mit einer guten Wärmeausgleich findet eine Verwendung für den größten Teil der zusätzlichen Wärme, die sie erzeugt.