Hva er termisk vitenskap?

Termisk vitenskap er en gren av vitenskapelig undersøkelse som spesifikt omhandler varme og energi, gjennom termodynamikk og varmeoverføring. Termisk vitenskap brukes i mange praktiske applikasjoner, for eksempel varmesystemer, energiproduksjon og eksperimentelt også. Termisk vitenskap anses vanligvis for å være en gren av ingeniørfag, fordi den i praktiske applikasjoner oftest brukes av ingeniører som prøver å utforme mer sikre og effektive varme- og energiproduksjonssystemer.

Termisk vitenskap ser først på termodynamikk, som er en gren av fysikk som inneholder flere variabler og hvordan de samvirker for å danne varme eller energi. Termodynamikk undersøker samspillet mellom temperatur, trykk og volum i et system for å skape varme, energi eller begge deler. Metamorfosen til energi i jakten på kraft og varme er i fokus for termodynamikk, som refererer til den energiske utgangen til en enhet som "arbeid", kraften som trengs for å bevege et objekt. Termodynamikk styres av flere regler, i likhet med de fleste vitenskapelige fagområder.

Den første regelen er at det ikke er mulig å hente ut mer energi fra et system enn tilførsel, fordi energi bare kan konverteres til en ny form, ikke opprettet eller ødelagt. Det andre er at alle maskiner vil miste effektiviteten mellom inngangs- og utgangsenergi i en prosess som kalles entropi, der energien faktisk går tapt. Disse reglene styrer energikonverteringssystemer fra vannkraftdammer til bensinmotoren, og er en avgjørende del av termodynamikken.

Termisk vitenskap er et forsøk på å balansere varmeoverføring og termodynamikkens lover i et forsøk på å komme foran når du genererer energi. Termisk vitenskap innlemmer flere vitenskapelige disipliner, som alle omhandler energi, ettersom forskere og ingeniører jobber sammen for å bruke termisk energi mer effektivt. Termisk vitenskap ser på nye måter å utvinne varme, isolere energi og utnytte den på en mest mulig praktisk måte.

Studenter av termisk vitenskap er interessert i å utforske alternative måter å samle energi på, samt maksimere menneskers sikkerhet rundt energiomvandlingssystemer. Når termisk vitenskap brukes i en praktisk anvendelse, ser ingeniører på varmeoverførende egenskaper til objekter eller energisystemer, i tillegg til å prøve å bestemme hva den totale energibalansen i et system er. I tillegg ser ingeniører på prinsippene for termodynamikk, som inkluderer kjemiske og fysiske reaksjoner i tillegg til de primære lovene.

Når de brukes teoretisk, er fysikere som fokuserer på termisk vitenskap interessert i å utforske hvordan elektrisitet konverteres, og hvordan systemer for energikonvertering kan forbedres. Studiet av termisk vitenskap på teoretisk nivå har ført til introduksjonen av mange energisparende enheter, samt økning i effektivitet og sikkerhet. I begge tilfeller ser termisk vitenskap på grunnleggende interaksjoner mellom fysiske og kjemiske prosesser, og resultatet.