Τι είναι η θερμική επιστήμη;

Η θερμική επιστήμη είναι ένας κλάδος της επιστημονικής έρευνας που ασχολείται ειδικά με τη θερμότητα και την ενέργεια, μέσω της θερμοδυναμικής και της μεταφοράς θερμότητας.Η θερμική επιστήμη χρησιμοποιείται σε πολλές πρακτικές εφαρμογές, όπως συστήματα θέρμανσης, παραγωγή ενέργειας και πειραματικά επίσης.Η θερμική επιστήμη θεωρείται συνήθως κλάδος της μηχανικής, διότι σε πρακτικές εφαρμογές χρησιμοποιείται συχνότερα από μηχανικούς που προσπαθούν να σχεδιάσουν πιο ασφαλή και αποτελεσματικά συστήματα θέρμανσης και παραγωγής ενέργειας.

Η θερμική επιστήμη φαίνεται πρώτα στη θερμοδυναμική, η οποία είναι ένας κλάδος της φυσικής που ενσωματώνει διάφορες μεταβλητές και πώς αλληλεπιδρούν για να σχηματίσουν θερμότητα ή ενέργεια.Η θερμοδυναμική εξετάζει την αλληλεπίδραση της θερμοκρασίας, της πίεσης και του όγκου μέσα σε ένα σύστημα για τη δημιουργία θερμότητας, ενέργειας ή και των δύο.Η μεταμόρφωση της ενέργειας στην επιδίωξη της εξουσίας και της θερμότητας είναι το επίκεντρο της θερμοδυναμικής, η οποία αναφέρεται στην ενεργειακή παραγωγή μιας συσκευής ως "εργασίας", η δύναμη που απαιτείται για να μετακινηθεί ένα αντικείμενο.Η θερμοδυναμική διέπεται από διάφορους κανόνες, όπως και οι περισσότεροι επιστημονικοί κλάδοι.

Ο πρώτος κανόνας είναι ότι δεν είναι δυνατόν η εξαγωγή περισσότερης ενέργειας από ένα σύστημα από ό, τι εισάγεται, επειδή η ενέργεια μπορεί να μετατραπεί μόνο σε μια νέα μορφή, που δεν δημιουργήθηκε ή καταστρέφεται.Το δεύτερο είναι ότι όλα τα μηχανήματα θα χάσουν την αποτελεσματικότητα μεταξύ εισόδου και ενέργειας εξόδου σε μια διαδικασία που ονομάζεται εντροπία, όπου η ενέργεια χάνεται στην πραγματικότητα.Αυτοί οι κανόνες διέπουν τα συστήματα μετατροπής ενέργειας από υδροηλεκτρικά φράγματα στον βενζινοκινητήρα και αποτελούν κρίσιμο μέρος της θερμοδυναμικής.

Η θερμική επιστήμη είναι μια προσπάθεια εξισορρόπησης της μεταφοράς θερμότητας και των νόμων της θερμοδυναμικής σε μια προσπάθεια να βγει μπροστά κατά τη δημιουργία ενέργειας.Η Thermal Science ενσωματώνει αρκετούς επιστημονικούς κλάδους, που ασχολούνται με την ενέργεια, καθώς οι επιστήμονες και οι μηχανικοί συνεργάζονται για να χρησιμοποιήσουν πιο αποτελεσματικά τη θερμική ενέργεια.Η Thermal Science εξετάζει νέους τρόπους για να εξαγάγει τη θερμότητα, να μονώνει την ενέργεια και να την χρησιμοποιήσει με τον πιο πρακτικό τρόπο.

Οι μαθητές της θερμικής επιστήμης ενδιαφέρονται να εξερευνήσουν εναλλακτικούς τρόπους συλλογής ενέργειας, καθώς και να μεγιστοποιήσουν την ανθρώπινη ασφάλεια γύρω από τα συστήματα μετατροπής ενέργειας.Όταν η θερμική επιστήμη χρησιμοποιείται σε μια πρακτική εφαρμογή, οι μηχανικοί εξετάζουν τις ιδιότητες μεταφοράς θερμότητας των αντικειμένων ή των ενεργειακών συστημάτων, καθώς και προσπαθώντας να καθορίσουν ποια είναι η συνολική ισορροπία ενέργειας μέσα σε ένα σύστημα.Επιπλέον, οι μηχανικοί εξετάζουν τις αρχές της θερμοδυναμικής, οι οποίες περιλαμβάνουν χημικές και φυσικές αντιδράσεις εκτός από τους πρωταρχικούς νόμους.

Όταν χρησιμοποιούνται θεωρητικά, οι φυσικοί που επικεντρώνονται στη θερμική επιστήμη ενδιαφέρονται να διερευνήσουν τον τρόπο με τον οποίο η ηλεκτρική ενέργεια μετατρέπεται και πώς μπορούν να βελτιωθούν τα συστήματα για μετατροπή ενέργειας.Η μελέτη της θερμικής επιστήμης σε θεωρητικό επίπεδο οδήγησε στην εισαγωγή πολλών συσκευών εξοικονόμησης ενέργειας, καθώς και στην αύξηση της αποτελεσματικότητας και της ασφάλειας.Και στις δύο περιπτώσεις, η θερμική επιστήμη εξετάζει τις θεμελιώδεις αλληλεπιδράσεις μεταξύ φυσικών και χημικών διεργασιών και το αποτέλεσμα.