Ingineria termodinamică este aplicarea principiilor termodinamice la problemele de proiectare inginerească. Universitățile au domenii de specialitate termodinamică în cadrul departamentelor de inginerie mecanică din colegiile lor de inginerie. Ingineria termodinamică se poate referi la aplicații termodinamice industriale din domeniul ingineriei mecanice, denumită și inginerie termodinamică a proceselor.
Termodinamica folosește reguli foarte definite pentru a modela evenimentele energetice naturale și experimentale. Legile termodinamicii stabilesc următoarele: definiția temperaturii și a fluxului de căldură, că energia nu poate fi creată sau distrusă, că cantități mici din energia inițială a unui sistem se pierd întotdeauna de la o stare la alta și că temperatura scade. , trebuie să existe o cantitate adecvată de energie termică pierdută. Tehnicile dezvoltate în știința termodinamicii îi ajută pe ingineri să țină seama de schimbările de presiune, volum și temperatură în orice număr de aplicații și domenii de studiu.
Cursurile de la facultate în termodinamică inginerească fac de obicei parte dintr-un program de absolvire din cadrul specializării inginerie mecanică care duce la o diplomă de master sau doctorat. Cursurile de licență, cum ar fi mecanica fluidelor, sistemele termodinamice și motoarele cu ardere internă duc la studii mai complexe. Cursurile de absolvire pot consta în matematică aplicată, termodinamică statistică și de echilibru, dinamica gazelor, dinamica fluidelor, conversia energiei, dinamica energiei și combustie.
Industriile de inginerie termodinamică proiectează, testează și dezvoltă produse care necesită constrângeri de presiune, temperatură și volum. Companiile aeronautice sunt preocupate de aplicarea principiilor termodinamice la proiectarea și construcția sistemelor de rachete. Companiile de control al poluării aerului, procesare termică și echipamente electrice aplică principii de inginerie termodinamică în proiectarea și testarea incineratoarelor, epuratoarelor, filtrelor, cuptoarelor, uscătoarelor, cuptoarelor și cazanelor. Alte firme de inginerie termodinamică proiectează și fabrică dispozitive de testare, cum ar fi camere de mediu cu cuptoare și frigidere pentru testarea toleranței la căldură a materialelor și termocupluri pentru citirea și feedbackul schimbării temperaturilor de testare.
Industriile electrice tradiționale, cum ar fi centralele pe cărbune și centralele de energie atomică, aplică principiile termodinamice pe scară largă. Revoluția verde care încurajează sursele de energie alternative și curate, cum ar fi solarul pasiv, solarul activ, apa, eolianul și electricitatea, necesită abilități de inginerie termodinamică pentru a calcula bilanţurile energetice în sistemele de schimb pentru încălzire, răcire și rularea rețelelor electrice atât pentru locuințe, cât și pentru industrie. . Ingineria chimică termodinamică ține cont de sistemele care experimentează schimbarea stării în domenii la fel de diverse precum producția de oțel și producția de particule de dimensiuni nanometrice în proiectarea materialelor inteligente.