熱科学とは何ですか？

熱科学は、熱力学と熱伝達を通じて、熱とエネルギーを特に扱う科学的調査の分野です。 熱科学は、暖房システム、エネルギー生成など、多くの実用的なアプリケーションで使用されています。 熱科学は通常、工学の分野と見なされます。実際のアプリケーションでは、より安全で効率的な加熱およびエネルギー生成システムを設計しようとするエンジニアが最も頻繁に使用するためです。

熱科学は、最初に熱力学に注目します。熱力学は、いくつかの変数とそれらが相互作用して熱またはエネルギーを形成する方法を組み込んだ物理学の分野です。 熱力学は、システム内の温度、圧力、体積の相互作用を調べて、熱、エネルギー、またはその両方を生成します。 パワーと熱を追求するエネルギーの変容は熱力学の焦点であり、デバイスのエネルギー出力を「仕事」、つまり物体を動かすのに必要な力と呼びます。 熱力学は、ほとんどの科学分野と同様に、いくつかの規則によって管理されています。

最初のルールは、入力よりも多くのエネルギーをシステムから抽出することはできないということです。エネルギーは、新しい形に変換することしかできず、作成も破壊もされないためです。 2つ目は、エネルギーが実際に失われるエントロピーと呼ばれるプロセスで、すべてのマシンが入力エネルギーと出力エネルギーの間で効率を失うことです。 これらのルールは、水力発電ダムからガソリンエンジンへのエネルギー変換システムを管理し、熱力学の重要な部分です。

熱科学は、エネルギーを生成するときに先に出ようとして、熱伝達と熱力学の法則のバランスをとる試みです。 科学者とエンジニアが協力して熱エネルギーをより効率的に使用するため、熱科学にはいくつかの科学分野が組み込まれており、すべてがエネルギーを扱っています。 熱科学は、熱を抽出し、エネルギーを断熱し、可能な限り最も実用的な方法でそれを利用する新しい方法を検討します。

熱科学の学生は、エネルギー収集の代替モードを探索することに関心があり、エネルギー変換システムの周りの人間の安全性を最大化します。 熱科学が実際のアプリケーションで使用される場合、エンジニアはオブジェクトまたはエネルギーシステムの熱伝達特性を調べ、システム内のエネルギーの全体的なバランスを判断しようとします。 さらに、エンジニアは熱力学の原理に注目します。これには、一次法則に加えて、化学反応および物理反応が含まれます。

理論的に使用する場合、熱科学に焦点を当てた物理学者は、電気の変換方法、およびエネルギー変換のシステムを改善する方法を調査することに興味があります。 理論レベルでの熱科学の研究は、多くのエネルギー節約デバイスの導入につながり、効率と安全性の向上につながりました。 どちらの場合も、熱科学は物理的プロセスと化学的プロセスの間の基本的な相互作用とその結果を検討しています。