Q отд = Q получ. Ця рівність називається рівнянням теплового балансу, вона висловлює закон збереження енергії під час теплообміну. У реальних дослідах зазвичай виходить, що віддане нагрітішим тілом (тілами) кількість теплоти більше кількості теплоти, отриманого менш нагрітим тілом (тілами): Q отд > Q получ .
Із закону збереження енергії (т.к. система ізольована) випливає, що кількість теплоти, втрачена тілами з вищою температурою, дорівнюватиме кількості теплоти, придбаної тілами з нижчими температурами.
Тепловий баланс, зіставлення приходу та витрати (корисно використаної та втраченої) теплоти в різних теплових процесах. У техніці Т. б. використовується для аналізу теплових процесів, що здійснюються в парових котлах, печах, теплових двигунах і т.д.
На підставі теплового балансу котельного агрегату визначають витрату палива та обчислюють коефіцієнт корисної дії, що є найважливішою характеристикою енергетичної ефективності роботи котла.