تطبيقات الكيمياء الحرارية هي عمليات كيميائية وفريق من العمليات التي تبدأ أو تنتهي بتغيرات في الحرارة. وهي ذات أهمية كبيرة في الصناعات المتعددة وبعض التطبيقات الرئيسية بما في ذلك:
1. تصنيع المواد البترولية: تتضمن عملية تنقية النفط وتكريره وتحويله إلى منتجات بتروكيماوية، وبعض العمليات المتعلقة بذلك تتوقف على الاستفادة من التأثيرات الحرارية.
2. تصنيع المعادن والسبائك: تستخدم بعض العمليات الحرارية لتنقية المعادن وتحويلها إلى سبائك فائقة النقاء.
3. صهر المواد الخام: تستخدم بعض الصناعات الحرارة لصهر المواد الخام كالحديد والصلب والألمنيوم والنحاس.
4. البلمرة:تستخدم عملية البلمرة الحرارية لتحويل المركبات العضوية إلى بوليمرات وتبديل الربطات الكيميائية في جزيئات المنتجات.
5. تصنيع المواد الصيدلانية: تستخدم بعض العمليات الحرارية حيث يتعين التنظيم الدرجة الحرارية بعناية والإقلال من تحريك الخلايا اللازمة للتفاعل الكيميائي.
6. توليد الطاقة: تستخدم الطاقة الحرارية لتوليد الطاقة الكهربائية في محطات الطاقة الحرارية، الضوئية، المائية والنووية.