Grana znanosti o materijalima poznata kao toplinska analiza je proučavanje promjene temperature unutar svojstava materijala. Pomoću ove metode proučava se niz različitih svojstava, uključujući masu, dimenziju, volumen, krutost, prigušenje, prijenos topline i temperaturu. Unutar metode se također mogu koristiti i drugi koncepti, određujući kako se temperatura odnosi na svjetlost i zvuk. Glavna svrha cijele discipline je otkriti kako temperatura utječe na druge aspekte fizike.
Prilikom provođenja eksperimenata s toplinskom analizom, istraživači općenito kontroliraju temperaturu u standardiziranom formatu. To se postiže održavanjem, povećanjem ili smanjenjem temperature konstantnom brzinom ili radom s različitim unaprijed određenim temperaturama. Prilagodbe se mogu izvršiti za različite istraživačke tehnike korištenjem oscilirajućih temperatura.
Okoliš je također glavni ključ za pravilno provođenje toplinske analize. Atmosfera koja okružuje i prožima element koji se istražuje može imati drastične učinke na tehničke rezultate. Neki od najčešćih okruženja u kojima se proučava termodinamika uključuju opći zrak ili inertni plin kao što su dušik ili helij. To omogućuje najmanji utjecaj na rezultate prijenosa topline i drugih elemenata unutar studije.
Termička analiza polimera jedno je od najvećih područja istraživanja u ovom području. To dolazi u obliku sirovina, kao i svakodnevnih pakiranja i proizvoda za kućanstvo. Sirovine se mogu proučavati s dodatkom različitih elemenata kao što su boje i stabilizatori kako bi se odredilo što bi moglo biti najbolje korištenje za materijale. Ambalaža i proizvodi se testiraju kako bi se identificirala otpornost na okoliš i moguće događaje koji se svakodnevno događaju.
Unutar područja metala proučavaju se različite proizvodne tehnike kako bi se odredio najbolji način upotrebe i stvaranja materijala kao što su lijevano željezo, legure aluminija, legure bakra i čelika. Za provedbu ovog istraživanja potrebno je uzeti uzorak tekućeg metala. Zatim se prati kroz proces hlađenja u spremniku koji identificira različite aspekte toplinske analize. To omogućuje učinkovitije upravljanje materijalima i može pomoći u određivanju koji su procesi najbolji za određeni metal.
Toplinska analiza ključna je za pravilnu proizvodnju, transport, skladištenje, sigurnost i pripremu hrane u cijeloj industriji. Različite tehnike koje koriste istraživači su isparavanje, pasterizacija, zamrzavanje i kuhanje. Studije se moraju provesti na svim zalihama hrane kako bi se odredio najbolji način za očuvanje te hrane od polja do stola. Na primjer, smrznutu kutiju večeru treba držati na određenoj temperaturi dok ne bude spremna za konzumiranje. Također ga treba kuhati određeno vremensko razdoblje kako bi se osiguralo da su svi bakterijski elementi nestali.