Știința termică este o ramură a cercetării științifice care se ocupă în mod specific de căldură și energie, prin termodinamică și transfer de căldură. Știința termică este utilizată în multe aplicații practice, cum ar fi sistemele de încălzire, generarea de energie și, de asemenea, experimental. Știința termică este de obicei considerată a fi o ramură a ingineriei, deoarece în aplicațiile practice este folosită cel mai frecvent de inginerii care încearcă să proiecteze sisteme de încălzire și de generare a energiei mai sigure și eficiente.
Știința termică se uită mai întâi la termodinamică, care este o ramură a fizicii care încorporează mai multe variabile și modul în care acestea interacționează pentru a forma căldură sau energie. Termodinamica examinează interacțiunea temperaturii, presiunii și volumului într-un sistem pentru a crea căldură, energie sau ambele. Metamorfoza energiei în căutarea puterii și căldurii este punctul central al termodinamicii, care se referă la producția energetică a unui dispozitiv ca „muncă”, forța necesară pentru a mișca un obiect. Termodinamica este guvernată de mai multe reguli, la fel ca majoritatea disciplinelor științifice.
Prima regulă este că nu este posibil să extragi mai multă energie dintr-un sistem decât este introdusă, deoarece energia poate fi convertită doar într-o formă nouă, nu creată sau distrusă. Al doilea este că toate mașinile își vor pierde eficiența între energia de intrare și de ieșire într-un proces numit entropie, în care energia este de fapt pierdută. Aceste reguli guvernează sistemele de conversie a energiei de la baraje hidroelectrice la motorul pe benzină și sunt o parte crucială a termodinamicii.
Știința termică este o încercare de a echilibra transferul de căldură și legile termodinamicii în încercarea de a ieși înainte atunci când se generează energie. Știința termică încorporează mai multe discipline științifice, toate care se ocupă de energie, deoarece oamenii de știință și inginerii lucrează împreună pentru a utiliza energia termică mai eficient. Știința termică analizează noi moduri de a extrage căldură, de a izola energia și de a o utiliza în cel mai practic mod posibil.
Studenții de la știința termică sunt interesați să exploreze moduri alternative de colectare a energiei, precum și să maximizeze siguranța umană în jurul sistemelor de conversie a energiei. Când știința termică este utilizată într-o aplicație practică, inginerii se uită la proprietățile de transfer de căldură ale obiectelor sau sistemelor energetice, precum și încearcă să determine care este echilibrul general al energiei într-un sistem. În plus, inginerii se uită la principiile termodinamicii, care includ reacții chimice și fizice pe lângă legile primare.
Când sunt utilizate teoretic, fizicienii care se concentrează pe știința termică sunt interesați să exploreze modul în care electricitatea este convertită și cum pot fi îmbunătățite sistemele de conversie a energiei. Studiul științei termice la nivel teoretic a condus la introducerea multor dispozitive de economisire a energiei, precum și la creșterea eficienței și siguranței. În ambele cazuri, știința termică se uită la interacțiunile fundamentale dintre procesele fizice și chimice și la rezultat.