Rekayasa termodinamika adalah penerapan prinsip-prinsip termodinamika untuk masalah desain rekayasa. Universitas memiliki bidang khusus termodinamika dalam departemen teknik mesin di perguruan tinggi teknik mereka. Rekayasa termodinamika dapat merujuk pada aplikasi termodinamika industri dalam bidang teknik mesin, juga disebut sebagai rekayasa proses termodinamika.
Termodinamika memanfaatkan aturan yang sangat ditentukan untuk memodelkan peristiwa energi alam dan eksperimental. Hukum termodinamika menyatakan sebagai berikut: definisi suhu dan aliran panas, bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, bahwa sejumlah kecil energi asli suatu sistem selalu hilang dari satu keadaan ke keadaan berikutnya, dan bahwa suhu turun , harus ada cukup banyak energi panas yang hilang. Teknik yang dikembangkan dalam ilmu termodinamika membantu para insinyur menjelaskan perubahan tekanan, volume, dan suhu dalam sejumlah aplikasi dan bidang studi.
Kursus perguruan tinggi dalam termodinamika teknik biasanya merupakan bagian dari program pascasarjana dalam jurusan teknik mesin yang mengarah ke gelar master atau doktoral. Kursus sarjana seperti mekanika fluida, sistem termodinamika, dan mesin pembakaran internal mengarah ke studi yang lebih kompleks. Kursus pascasarjana dapat terdiri dari matematika terapan, termodinamika statistik dan kesetimbangan, dinamika gas, dinamika fluida, konversi energi, dinamika energi, dan pembakaran.
Industri rekayasa termodinamika merancang, menguji, dan mengembangkan produk yang memerlukan batasan tekanan, suhu, dan volume. Perusahaan penerbangan prihatin dengan penerapan prinsip-prinsip termodinamika untuk desain dan konstruksi sistem roket. Kontrol polusi udara, pemrosesan termal, dan perusahaan peralatan listrik menerapkan prinsip-prinsip rekayasa termodinamika dalam desain dan pengujian insinerator, scrubber, filter, kiln, pengering, tungku, dan boiler. Perusahaan rekayasa termodinamika lainnya merancang dan memproduksi perlengkapan uji, seperti ruang lingkungan dengan oven dan lemari es untuk menguji toleransi panas bahan, dan termokopel untuk pembacaan dan umpan balik dari perubahan suhu uji.
Industri tenaga tradisional, seperti pembangkit listrik tenaga batu bara dan energi atom, menerapkan prinsip termodinamika dalam skala besar. Revolusi hijau yang mendorong sumber energi alternatif dan bersih, seperti surya pasif, surya aktif, air, angin, dan listrik, memerlukan keterampilan teknik termodinamika untuk menghitung keseimbangan energi dalam sistem pertukaran untuk pemanasan, pendinginan, dan menjalankan jaringan listrik untuk perumahan dan industri. . Rekayasa termodinamika kimia memperhitungkan sistem yang mengalami perubahan keadaan di berbagai bidang seperti pembuatan baja dan produksi partikel berukuran nano dalam desain bahan cerdas.