Un ingeniero térmico es un especialista que utiliza el conocimiento de la termodinámica para diseñar y construir sistemas que transfieren calor o energía. Estos ingenieros a menudo necesitan un gran conocimiento de la dinámica de fluidos porque los líquidos y gases son comúnmente los medios a través de los cuales se transfiere el calor. Dentro del campo de la ingeniería térmica, hay una serie de otros campos especializados. Los ingenieros térmicos pueden trabajar con sistemas muy pequeños, como los de la electrónica o sistemas muy grandes, como los de edificios o vehículos. Además, se puede esperar que este ingeniero diseñe o construya sistemas que transfieran calor dentro o fuera de otras formas de energía.
Una responsabilidad común de un ingeniero térmico es diseñar sistemas para calefacción y refrigeración. Estos sistemas pueden ser pequeños, como los que se encuentran en computadoras o dispositivos electrónicos, o grandes, como los que se encuentran en edificios o aviones. Los fluidos o gases a menudo se usan para mover el calor alrededor del sistema para que permanezca a la temperatura óptima.
Una buena comprensión de la termodinámica, el estudio de cómo se mueve el calor a través de un sistema, es esencial para un ingeniero térmico. Diferentes fluidos, líquidos y materiales sólidos transfieren calor de diferentes maneras. Al diseñar o construir sistemas de transferencia de calor, los ingenieros tienen en cuenta los diversos materiales utilizados. Los experimentos y las simulaciones a menudo brindan a estos ingenieros una gran cantidad de información sobre la forma en que el calor se moverá a través del sistema terminado.
Las tareas de un ingeniero térmico pueden implicar el diseño y la construcción reales de estos sistemas, o pueden ser de naturaleza más teórica. Los modelos de computadora y las simulaciones a menudo se usan en termodinámica para predecir cómo responderá un sistema a los cambios de temperatura, ya sea que los cambios sean creados por fuentes externas o por procesos internos. Se puede emplear un ingeniero para proporcionar análisis y asesoramiento en el desarrollo de sistemas complejos.
También es posible que un ingeniero térmico trabaje con la transferencia de calor hacia o desde otros tipos de energía. El calor, el movimiento, la actividad eléctrica y el cambio químico pueden transformarse entre sí, lo que puede ser deseable o un efecto que un ingeniero debe contrarrestar. Un ingeniero puede diseñar formas de alejar el calor de las partes mecánicas de una máquina para que el calor generado por el movimiento de la máquina no lo dañe. La energía eléctrica también puede generarse a partir de un aumento en la temperatura de un sistema, que, dependiendo de la naturaleza del sistema, puede necesitar ser aprovechado o contrarrestado.