Was ist Wärmewissenschaft?
Die Wärmewissenschaft ist ein Forschungszweig, der sich speziell mit Wärme und Energie durch Thermodynamik und Wärmeübertragung befasst. Die Wärmewissenschaft wird in vielen praktischen Anwendungen wie Heizsystemen, Energieerzeugung und auch experimentell eingesetzt. Die Wärmewissenschaft wird in der Regel als Ingenieurwesen betrachtet, da sie in der Praxis am häufigsten von Ingenieuren eingesetzt wird, die versuchen, sicherere und effizientere Heizungs- und Energieerzeugungssysteme zu entwerfen.
Die Thermowissenschaft befasst sich zunächst mit der Thermodynamik, einem Teilgebiet der Physik, das verschiedene Variablen und ihre Wechselwirkung zur Bildung von Wärme oder Energie umfasst. Die Thermodynamik untersucht die Wechselwirkung von Temperatur, Druck und Volumen in einem System, um Wärme, Energie oder beides zu erzeugen. Die Metamorphose von Energie bei der Suche nach Energie und Wärme steht im Mittelpunkt der Thermodynamik. Diese bezeichnet die energetische Leistung eines Geräts als "Arbeit", die Kraft, die zum Bewegen eines Objekts erforderlich ist. Die Thermodynamik unterliegt wie die meisten wissenschaftlichen Disziplinen mehreren Regeln.
Die erste Regel besagt, dass es nicht möglich ist, einem System mehr Energie zu entziehen, als eingegeben wird, da Energie nur in eine neue Form umgewandelt, nicht erzeugt oder zerstört werden kann. Das zweite ist, dass alle Maschinen in einem Prozess namens Entropie an Effizienz zwischen Eingangs- und Ausgangsenergie verlieren, wobei tatsächlich Energie verloren geht. Diese Regeln regeln Energieumwandlungssysteme von Wasserkraftwerken bis hin zu Benzinmotoren und sind ein wesentlicher Bestandteil der Thermodynamik.
Die Thermowissenschaft ist ein Versuch, den Wärmeübergang und die Gesetze der Thermodynamik in Einklang zu bringen, um bei der Energieerzeugung einen Vorsprung zu erzielen. Die Wärmewissenschaft umfasst mehrere wissenschaftliche Disziplinen, die sich alle mit Energie befassen, da Wissenschaftler und Ingenieure zusammenarbeiten, um die Wärmeenergie effizienter zu nutzen. Die Thermowissenschaft untersucht neue Wege, um Wärme zu extrahieren, Energie zu isolieren und auf die praktischste Art und Weise zu nutzen.
Studenten der Thermowissenschaften interessieren sich für die Erforschung alternativer Arten der Energiegewinnung sowie für die Maximierung der menschlichen Sicherheit in Bezug auf Energieumwandlungssysteme. Bei der praktischen Anwendung der thermischen Wissenschaften untersuchen die Ingenieure die Wärmeübertragungseigenschaften von Objekten oder Energiesystemen und versuchen, das Gesamtenergiebilanz eines Systems zu bestimmen. Darüber hinaus beschäftigen sich die Ingenieure mit den Grundsätzen der Thermodynamik, zu denen neben den Primärgesetzen auch chemische und physikalische Reaktionen gehören.
Theoretisch gesehen sind Physiker, die sich auf die Wärmewissenschaft konzentrieren, daran interessiert zu untersuchen, wie Elektrizität umgewandelt wird und wie Systeme zur Energieumwandlung verbessert werden können. Das theoretische Studium der thermischen Wissenschaften hat zur Einführung vieler energiesparender Geräte sowie zur Steigerung von Effizienz und Sicherheit geführt. In beiden Fällen befasst sich die Thermowissenschaft mit grundlegenden Wechselwirkungen zwischen physikalischen und chemischen Prozessen und dem Ergebnis.