Hvad er termisk videnskab?
Termisk videnskab er en gren af videnskabelig undersøgelse, der specifikt beskæftiger sig med varme og energi gennem termodynamik og varmeoverførsel. Termisk videnskab bruges til mange praktiske anvendelser, såsom varmesystemer, energiproduktion og eksperimentelt også. Termisk videnskab anses normalt for at være en teknisk gren, fordi det i praktiske anvendelser hyppigst bruges af ingeniører, der forsøger at designe mere sikre og effektive varme- og energiproduktionssystemer.
Termisk videnskab ser først på termodynamik, som er en gren af fysik, der indeholder flere variabler, og hvordan de interagerer for at danne varme eller energi. Termodynamik undersøger samspillet mellem temperatur, tryk og volumen i et system for at skabe varme, energi eller begge dele. Metamorfosen af energi i udøvelsen af kraft og varme er i fokus for termodynamik, der henviser til den energiske output fra en enhed som ”arbejde”, den kræft, der er nødvendig for at flytte et objekt. Termodynamik styres af flere regler, ligesom de fleste videnskabelige discipliner.
Den første regel er, at det ikke er muligt at udtrække mere energi fra et system end input, fordi energi kun kan konverteres til en ny form, ikke oprettet eller ødelagt. Det andet er, at alle maskiner mister effektiviteten mellem input- og output-energi i en proces kaldet entropi, hvor energi faktisk går tabt. Disse regler regulerer energikonversionssystemer fra hydroelektriske dæmninger til benzinmotoren og er en vigtig del af termodynamikken.
Termisk videnskab er et forsøg på at afbalancere varmeoverførsel og termodynamikens love i et forsøg på at komme foran, når der genereres energi. Termisk videnskab inkorporerer adskillige videnskabelige discipliner, der alle beskæftiger sig med energi, da forskere og ingeniører samarbejder om at bruge termisk energi mere effektivt. Termisk videnskab ser på nye måder at udvinde varme, isolere energi og udnytte den på den mest praktiske måde som muligt.
Studerende i termisk videnskab er interesseret i at udforske alternative måder til energiindsamling samt maksimere menneskers sikkerhed omkring energikonversionssystemer. Når termisk videnskab bruges i en praktisk anvendelse, ser ingeniører på varmeoverførende egenskaber hos genstande eller energisystemer, samt forsøger at bestemme, hvad den samlede energibalance i et system er. Derudover ser ingeniører på termodynamikens principper, som inkluderer kemiske og fysiske reaktioner ud over de primære love.
Når de anvendes teoretisk, er fysikere, der fokuserer på termisk videnskab, interesseret i at undersøge, hvordan elektricitet konverteres, og hvordan systemer til energikonvertering kan forbedres. Undersøgelsen af termisk videnskab på teoretisk niveau har ført til introduktionen af mange energibesparende anordninger samt øgede effektivitet og sikkerhed. I begge tilfælde ser termisk videnskab på grundlæggende interaktioner mellem fysiske og kemiske processer, og resultatet.