Ο κλάδος της επιστήμης των υλικών που είναι γνωστός ως θερμική ανάλυση είναι η μελέτη της αλλαγής της θερμοκρασίας μέσα στις ιδιότητες των υλικών. Ένας αριθμός διαφορετικών ιδιοτήτων μελετώνται χρησιμοποιώντας αυτή τη μέθοδο, συμπεριλαμβανομένης της μάζας, της διάστασης, του όγκου, της ακαμψίας, της απόσβεσης, της μεταφοράς θερμότητας και της θερμοκρασίας. Άλλες έννοιες μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν στη μέθοδο, προσδιορίζοντας πώς η θερμοκρασία σχετίζεται με το φως και τον ήχο. Ο κύριος σκοπός ολόκληρης της πειθαρχίας είναι να βρει πώς η θερμοκρασία επηρεάζει άλλες πτυχές της φυσικής.
Κατά τη διεξαγωγή πειραμάτων με θερμική ανάλυση, οι ερευνητές γενικά ελέγχουν τη θερμοκρασία σε τυποποιημένη μορφή. Αυτό επιτυγχάνεται είτε διατηρώντας, αυξάνοντας ή μειώνοντας τη θερμοκρασία με σταθερό ρυθμό είτε δουλεύοντας με μια ποικιλία προκαθορισμένων διαφορετικών θερμοκρασιών. Μπορούν να γίνουν προσαρμογές για διαφορετικές ερευνητικές τεχνικές χρησιμοποιώντας θερμοκρασίες ταλάντωσης.
Το περιβάλλον είναι επίσης σημαντικό κλειδί για τη σωστή διεξαγωγή της θερμικής ανάλυσης. Η ατμόσφαιρα που περιβάλλει και διαπερνά το στοιχείο που ερευνάται μπορεί να έχει δραστικές επιπτώσεις στα τεχνικά αποτελέσματα. Μερικά από τα πιο κοινά περιβάλλοντα στα οποία μελετάται η θερμοδυναμική περιλαμβάνουν γενικό αέρα ή ένα αδρανές αέριο όπως το άζωτο ή το ήλιο. Αυτό επιτρέπει τον μικρότερο αντίκτυπο στα αποτελέσματα της μεταφοράς θερμότητας και άλλων στοιχείων εντός της μελέτης.
Η θερμική ανάλυση πολυμερών είναι ένας από τους μεγαλύτερους τομείς έρευνας στο πεδίο. Αυτό έρχεται με τη μορφή τόσο πρώτων υλών όσο και καθημερινής συσκευασίας και προϊόντων οικιακής χρήσης. Οι πρώτες ύλες μπορούν να μελετηθούν με την προσθήκη διαφόρων στοιχείων όπως χρωστικές και σταθεροποιητές για να καθοριστεί ποια μπορεί να είναι η καλύτερη χρήση για τα υλικά. Οι συσκευασίες και τα προϊόντα ελέγχονται για τον εντοπισμό της αντοχής στο περιβάλλον και πιθανών συμβάντων που συμβαίνουν καθημερινά.
Στον τομέα των μετάλλων, μελετώνται διάφορες τεχνικές παραγωγής για τον προσδιορισμό του καλύτερου τρόπου χρήσης και δημιουργίας υλικών όπως χυτοσίδηρος, κράματα αλουμινίου, κράματα χαλκού και χάλυβες. Για τη διεξαγωγή αυτής της έρευνας, πρέπει να ληφθεί δείγμα υγρού μετάλλου. Στη συνέχεια παρακολουθείται μέσω της διαδικασίας ψύξης του σε ένα δοχείο που προσδιορίζει τις διάφορες πτυχές της θερμικής ανάλυσης. Αυτό επιτρέπει την πιο αποτελεσματική διαχείριση υλικών και μπορεί να βοηθήσει στον προσδιορισμό των διαδικασιών που είναι οι καλύτερες για ένα συγκεκριμένο μέταλλο.
Η θερμική ανάλυση είναι απαραίτητη για τη σωστή παραγωγή, μεταφορά, αποθήκευση, ασφάλεια και προετοιμασία των τροφίμων σε όλη τη βιομηχανία. Οι διάφορες τεχνικές που χρησιμοποιούν οι ερευνητές είναι η εξάτμιση, η παστερίωση, η κατάψυξη και το μαγείρεμα. Πρέπει να διεξαχθούν μελέτες σε όλο το απόθεμα τροφίμων για να καθοριστεί ο καλύτερος τρόπος διατήρησης αυτού του τροφίμου από το χωράφι στο τραπέζι. Για παράδειγμα, ένα δείπνο με παγωμένο κουτί πρέπει να διατηρείται σε συγκεκριμένη θερμοκρασία μέχρι να είναι έτοιμο για κατανάλωση. Πρέπει επίσης να μαγειρευτεί για μια συγκεκριμένη χρονική περίοδο για να βεβαιωθείτε ότι όλα τα βακτηριακά στοιχεία έχουν εξαφανιστεί.