산업현장에서 열로 인한 문제는 기온 , 기류 , 기습 및 복사열의 4가지 요인의 종합작용 때문에 일어나며 , 체열생산 ( 體熱生産 )과 체열방산 ( 體熱放散 )의 사이의 평형상태 유지 여부에 따라 불쾌하거나 유해한 작업환경이 조성된다. 생체와 환경 사이의 열교환은 기본적으로는 다음과 같은 열역학 ( 熱力學 )적 관계식에 따라 이루어진다.
ΔS = M - E ± R ± C
여기에서 ΔS는 생체열용량의 변화 , M은 섭취한 음식물의 대사과정을 통한 화학적 반응에 의한 체열생산량 , E는 주로 피부를 통한 증발에 의한 체열방산량 , R은 복사에 의한 열의 득실 ( 得失 ) , C는 대류에 의한 열의 득실이다. 체열생산과 방산이 평형을 이룬 상태 , 즉 생체열용량의 변화가 없는 상태를 열이 평형을 이룬 상태라 하고 이것을 방정식으로 나타낸 것이 열평형방정식으로 다음과 같다.
M = E ± R ± C
이러한 상태에서는 생체 내에서 대사로 말미암아 생성된 열은 모두 방산되는 셈이고 ΔS = 0이 된다. 항온동물은 체내에서 열을 생산하는 화학적 조절기능과 외부로 체열을 방출하는 이학적 조절기능을 가지고 있다. 이 두 가지 기능이 외부의 기후조건에 따라 적절히 균형을 이룸으로써 일정한 체온을 유지할 수 있게 된다.
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