Cos'è la scienza termica?
La scienza termica è un ramo di indagine scientifica che si occupa specificamente di calore ed energia, attraverso la termodinamica e il trasferimento di calore. La scienza termica viene utilizzata in molte applicazioni pratiche, come i sistemi di riscaldamento, la generazione di energia e anche sperimentalmente. La scienza termica è generalmente considerata un ramo dell'ingegneria, perché nelle applicazioni pratiche viene utilizzata più frequentemente dagli ingegneri che stanno tentando di progettare sistemi di riscaldamento e generazione di energia più sicuri ed efficienti.
La scienza termica guarda prima alla termodinamica, che è un ramo della fisica che incorpora diverse variabili e come interagiscono per formare calore o energia. La termodinamica esamina l'interazione di temperatura, pressione e volume all'interno di un sistema per creare calore, energia o entrambi. La metamorfosi dell'energia nel perseguimento del potere e del calore è al centro della termodinamica, che si riferisce alla produzione energetica di un dispositivo come "lavoro", la forza necessaria per spostare un oggetto. Termodinamicaè governato da diverse regole, così come la maggior parte delle discipline scientifiche.
La prima regola è che non è possibile estrarre più energia da un sistema rispetto a un input, poiché l'energia può essere convertita solo in una nuova forma, non creata o distrutta. Il secondo è che tutte le macchine perderanno l'efficienza tra l'ingresso e l'energia di uscita in un processo chiamato entropia, in cui l'energia viene effettivamente persa. Queste regole regolano i sistemi di conversione energetica dalle dighe idroelettriche al motore a benzina e sono una parte cruciale della termodinamica.
La scienza termica è un tentativo di bilanciare il trasferimento di calore e le leggi della termodinamica nel tentativo di uscire avanti quando si genera energia. La scienza termica incorpora diverse discipline scientifiche, tutte che si occupano di energia, mentre scienziati e ingegneri lavorano insieme per usare l'energia termica in modo più efficiente. La scienza termica esamina nuovi modi per estrarre calore, isolare l'energia,e utilizzalo nel modo più pratico possibile.
Gli studenti della scienza termica sono interessati a esplorare modalità alternative di raccolta energetica, nonché a massimizzare la sicurezza umana attorno ai sistemi di conversione dell'energia. Quando la scienza termica viene utilizzata in un'applicazione pratica, gli ingegneri esaminano le proprietà di trasferimento di calore di oggetti o sistemi energetici, nonché cercando di determinare quale sia l'equilibrio complessivo di energia all'interno di un sistema. Inoltre, gli ingegneri esaminano i principi della termodinamica, che includono reazioni chimiche e fisiche oltre alle leggi primarie.
Se usati teoricamente, i fisici che si concentrano sulla scienza termica sono interessati a esplorare come viene convertita l'elettricità e come migliorare i sistemi per la conversione dell'energia. Lo studio della scienza termica a livello teorico ha portato all'introduzione di molti dispositivi di risparmio energetico, nonché aumenti di efficienza e sicurezza. In entrambi i casi, la scienza termica sta cercando un interac fondamentalezioni tra processi fisici e chimici e il risultato.