Kemija zbog svoje apstraktne prirode predstavlja težak nastavni predmet. Zadaća nastavnika je, između ostalog, različitim didaktičkim
strategijama omogućiti učenicima razumijevanje apstraktnih ...pojmova. Jednadžba kemijske reakcije predstavlja složen temeljni koncept čije razumijevanje nije moguće ukoliko nije usvojen niz drugih koncepata. Jedan od mogućih načina da se učenicima modelom približi čestična građa tvari te kemijska promjena je i
uporaba čestičnog crteža. Poticaj ovom edukacijskom istraživanju bili su rezultati provjere konceptualnog razumijevanja jednadžbe kemijske reakcije čestičnim crtežom (Nurrenbern i Pickering, 1987., 509). Prepoznate su brojne poteškoće u shvaćanju značenja jednadžbe kemijske reakcije u populaciji učenika, studenata i nastavnika što je poslužilo osmišljavanju metodičkog znanja koje je učenicima na elementarnoj razini obrazovanja pomoglo vizualizirati
čestice koje sudjeluju u kemijskoj reakciji. Također, predložene su nastavne metode čiji je krajnji rezultat unaprjeđenje konceptualnog znanja čime bi se olakšalo usvajanje kemijskih koncepata na višim obrazovnim razinama.
Rezultati edukacijskih istraživanja ukazuju na učestalost pogrešnih shvaćanja temeljnih kemijskih pojmova kod učenika svih obrazovnih razina. Uzrok tome je i apstraktna priroda nastavnog predmeta ...koja od učenika zahtijeva više kognitivne sposobnosti pri usvajanju sadržaja. Uzimajući u obzir te spoznaje, provedeno je istraživanje čiji je cilj bio prepoznati i analizirati pogrešna shvaćanja učenika povezana s konceptom jednadžbe kemijske reakcije. Rezultati ovog istraživanja poslužili su za osmišljavanje i provedbu kvazieksperimenta s ciljem unaprjeđenja poučavanja navedenog koncepta, koje je u tijeku. U istraživanju koje je provedeno u prosincu 2013. godine sudjelovalo je 357 učenika osmih razreda osnovnih škola. Zadatcima višestrukog izbora provjeravana je sposobnost povezivanja dvaju načina prikaza kemijske promjene, jednadžbom kemijske reakcije i čestičnim crtežom. Analizom prikupljenih podataka uočena su različita pogrešna shvaćanja povezana s nerazumijevanjem pojmova: atom i molekula, stehiometrijski broj i indeks, reakcijski sustav i elementarna pretvorba, kao i poteškoće primjene zakona o očuvanju mase. Rezultati ovog istraživanja ističu vrijednost čestičnog crteža kao nastavnog alata čija uporaba pri provjeri znanja omogućava analizu konceptualnog razumijevanja jednadžbe kemijske reakcije.
Ovo se istraživanje bavi optimizacijom snage sustava za pretvorbu energije poput termičkih, solarnih i elektrokemijskih (gorivni članci). U radu je razvijena jedinstvena metoda procjene granice snage ...u termičkim sustavima i gorivnim člancima. Termodinamičkim analizama dolazi se do učinkovitosti sustava za pretvorbu i granične snage. Istražuju se stacionarni i nestacionarni sustavi. Za statičku optimizaciju stacionarnih sistema primjenjuju se diferencijalni račun ili Lagrangeovi faktori; dinamička optimizacija nestacionarnih sustava koristi varijacijski račun i dinamičko programiranje. Rezultat prvog je ograničavajuća vrijednost snage dok je rezultat drugog ukupni poopćeni potencijal rada. Poopćenje ovisi o termičkim koordinatama i indeksu disipacije, h, npr. Hamiltonov operator problema minimalne entropije. Razvijena termodinamika nepovratnih sustava implicira čvršće granice na potrošeni ili predani rad nego što je to kod termodinamike povratnih procesa. Pokazano je kako različite analize mogu efikasno biti sintetizirane u svrhu kvantitativne procjene granica snage u termičkim sustavima i gorivnim člancima jednostavne topologije (bez protustrujnih tokova).
