La materia se puede describir a nivel molecular (o microscópico) usando
las herramientas de la mecánica estadística y de la teoría
cinética. Para la ingeniería basta conocer la información como un
promedio, es decir, una descripción macroscópica y no una
descripción microscópica. Existen dos razones para tal situación.
Primero, una descripción microscópica de un dispositivo en
ingeniería puede acarrear demasiada información para ser procesada,
tomemos como ejemplo 1
de aire a temperatura y presión estándar el cual contiene
10
moléculas y cada una de ellas presenta una posición y una
velocidad asociada. En segundo lugar, y más importante, las posiciones y
las velocidades microscópicas resultan generalmente inútiles para
determinar cómo los sistemas macroscópicos actuarán o
reaccionarán a menos claro que se integre su efecto total.
La mayor parte de los problemas en ingeniería están relacionados con dimensiones físicas y en la mayoría de los casos se presume un medio continuo donde las variaciones de las propiedades físicas que constituyen el medio son tan suaves, que se puede utilizar el cálculo diferencial para el análisis. Se puede decir que el término medio continuo se usa tanto para designar un modelo matemático, como cualquier porción de material cuyo comportamiento se puede describir adecuadamente por ese modelo. Existen tres grandes grupos de medios continuos: Mecánica del sólido rígido, Mecánica de sólidos deformables, Mecánica de fluidos, (que distingue a su vez entre: Fluidos compresibles y Fluidos incompresibles).
Cabe señalar que la termodinámica clásica se refiere solamente a modelos de medio continuo.