Neraca energi adalah cabang keilmuan yang mempelajari kesetimbangan energi dalam sebuah sistem. Neraca energi kadang disebut juga sebagai neraca panas. Neraca energi merupakan salah satu aplikasi dari hukum I Termodinamika yang menyatakan energi tidak dapat dibuat atau dimusnahkan, melainkan hanya dapat diubah bentuknya. Sehingga persamaan neraca energi adalah:
[energi masuk] - [energi keluar] = [energi akumulasi]
Sedangkan pada kondisi
steady state akumulasi energi bernilai nol sehingga persamaaan neraca energi menjadi:
[energi masuk] = [energi keluar]
Namun, ada beberapa hal yang harus diperhatikan dalam perumusan neraca energi suatu sistem, yaitu:
1. Untuk sistem tertutup namun tidak terisolasi
Dalam kondisi ini, perpindahan massa tidak terjadi, tetapi kondisi ini memungkinkan terjadinya perpindahan panas dari sistem ke lingkungan atau sebaliknya.
2. Untuk sistem tertutup dan terisolasi
Dalam kondisi ini, baik perpindahan massa dan perpindahan panas tidak terjadi.
Tidak seperti neraca massa yang memiliki variabel produksi, neraca energi tidak memiliki variabel produksi. Hal ini dikarenakan energi tidak dapat diproduksi melainkan hanya dapat diubah bentuknya. Tetapi, hal ini berbeda jika neraca energi dibuat dengan hanya memperhitungkan energi kalornya saja sehingga persamaan neraca energi akan menjadi:
[kalor masuk] + [kalor produksi] = [kalor keluar] - [kalor akumulasi]
Nilai
kalor produksi bisa negatif jika kalor dikonsumsi. Aplikasi neraca energi sangat luas pada bidang ilmu murni seperti fisika, biologi, kimia dan geografi.
