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In un Impianto chimico, nell'ambito della termotecnica, uno scambiatore di calore (o semplicemente scambiatore) è un'apparecchiatura chimica in cui si realizza lo scambio di energia termica di un fluido termovettore con altri aventi temperatura diverse.. a livello teorico lo scambiatore di calore è assimilato a un sistema aperto che opera senza scambio di lavoro; essi scambiano materia e calore con l'esterno, ma non scambiano lavoro. Sebbene siano utilizzati estensivamente in ambito industriale ai fini della Termoregolazione industriale di processo, molti esempi di scambiatori di calore si trovano anche nella vita quotidiana; alcuni esempi di comuni scambiatori di calore sono il radiatore delle automobili e il calorifero per il riscaldamento domestico e nella caldaia murale, il condizionatore e lo scaldabagno elettrico.

La termodinamica è la branca della fisica classica e della chimica che studia e descrive le trasformazioni termodinamiche indotte da calore a lavoro e viceversa in un sistema termodinamico, in seguito a processi che coinvolgono cambiamenti delle variabili di stato temperatura ed energia. La termodinamica classica si basa sul concetto di sistema macroscopico, ovvero una porzione di massa fisicamente o concettualmente separata dall'ambiente esterno, che spesso per comodità si assume non perturbato dallo scambio di energia con il sistema (sistema isolato): lo stato di un sistema macroscopico che si trova in condizione di equilibrio è specificato da grandezze dette variabili termodinamiche o funzioni di stato come temperatura, pressione, volume e composizione chimica. Le principali notazioni in termodinamica chimica sono state stabilite dalla unione internazionale di chimica pura e applicata. Tuttavia esiste una branca della termodinamica, denominata termodinamica del non equilibrio che studia i processi termodinamici caratterizzati dal mancato raggiungimento di condizioni di equilibrio stabile.