fysiikkaprosesseilla

Fysiikkaprosessilla tarkoitetaan muutos- tai ilmiöprosesseja, joissa tapahtuman kulku perustuu fysiikan lakien mukaiseen toimintaan. Ne kattavat sekä aineen että energian vuorovaikutukset, kuten liikettä, voimia, lämpötilan vaihteluja, lämmönsiirtoa ja säteilyä. Erilaisia fysiikkaprosesseja voidaan pääasiassa jakaa mekaniikkaan, termodynamiikkaan, sähkömagneettisuuteen sekä kvanttifysiikan ilmiöihin. Yksinkertaisia esimerkkejä ovat faasimuutokset (kuten jäätyminen ja sulaminen), diffuusio, lämmönjohtuminen, konvektio sekä säteilyn siirto. Myös magneettiset ja sähkömagneettiset vuorovaikutukset sekä aaltoliikkeet kuuluvat fysiikkaprosesseihin. Usein fysiikkaprosessit ovat muutosprosesseja, joissa aineen kemiallinen koostumus säilyy muuttumattomana; toisin kuin kemiallisissa reaktioissa.

Fysiikkaprosessien kuvaus tapahtuu usein matemaattisten mallien avulla. Perinteisesti käytetään energian säilymisen periaatteita, diffuusion yhtälöitä, Fourierin lämpöjohtavuusyhtälöitä sekä Navier–Stokes -yhtälöitä nesteiden ja kaasujen virtauksille. Kvantti- ja elektromagneettiset ilmiöt vaativat toisilleen täydentäviä kuvausmenetelmiä.

Fysiikkaprosessit ovat keskeisiä sekä luonnonilmiöiden ymmärtämisessä että teknisissä sovelluksissa, kuten rakennusten lämmöneristyksessä, energiatehokkaissa järjestelmissä, materiaalitutkimuksessa sekä meteorologiassa ja avaruustutkimuksessa. Teoriat ja kokeellinen data yhdistävät nämä prosessit sekä niiden ymmärtämisessä että niiden optimoinnissa.