Un ingegnere termico è uno specialista che utilizza la conoscenza della termodinamica per progettare e costruire sistemi che trasferiscono calore o energia. Una forte conoscenza della fluidodinamica è spesso richiesta da questi ingegneri perché liquidi e gas sono comunemente i media attraverso i quali viene trasferito il calore. Nel campo dell’ingegneria termica, ci sono una serie di altri campi specializzati. Gli ingegneri termici possono lavorare con sistemi molto piccoli, come quelli all’interno dell’elettronica o sistemi molto grandi, come quelli in edifici o veicoli. Inoltre, ci si può aspettare che questo ingegnere progetta o costruisca sistemi che trasferiscono il calore dentro o fuori altre forme di energia.
Una responsabilità comune di un ingegnere termico è la progettazione di sistemi di riscaldamento e raffreddamento. Questi sistemi possono essere piccoli, come quelli che si trovano nei computer o nell’elettronica, o grandi, come quelli che si trovano negli edifici o negli aerei. Fluidi o gas vengono spesso utilizzati per spostare il calore attorno al sistema in modo che rimanga alla temperatura ottimale.
Una buona conoscenza della termodinamica, lo studio di come il calore si muove attraverso un sistema, è essenziale per un ingegnere termico. Diversi fluidi, liquidi e materiali solidi trasferiscono il calore in diversi modi. Durante la progettazione o la costruzione di sistemi di trasferimento del calore, gli ingegneri tengono conto dei vari materiali utilizzati. Esperimenti e simulazioni spesso forniscono a questi ingegneri molte informazioni sul modo in cui il calore si sposta attraverso il sistema finito.
I compiti di un ingegnere termico possono comprendere la progettazione e la costruzione effettive di questi sistemi, oppure possono essere di natura più teorica. I modelli al computer e le simulazioni sono spesso utilizzati in termodinamica per prevedere come un sistema risponderà alle variazioni di temperatura, indipendentemente dal fatto che le variazioni siano create da fonti esterne o da processi interni. Un ingegnere può essere impiegato al fine di fornire analisi e consulenza nello sviluppo di sistemi complessi.
È anche possibile che un ingegnere termico lavori con il trasferimento di calore verso o da altri tipi di energia. Calore, movimento, attività elettrica e cambiamenti chimici possono essere trasformati l’uno nell’altro, il che può essere desiderabile o un effetto che deve essere contrastato da un ingegnere. Un ingegnere può progettare modi per spostare il calore lontano dalle parti meccaniche di una macchina in modo che il calore generato dal movimento della macchina non lo danneggi. L’energia elettrica può anche essere generata da un aumento della temperatura di un sistema che, a seconda della natura del sistema, potrebbe essere necessario imbrigliare o contrastare.