Wärmeübertragung tauscht Energie zwischen zwei Systemen aus. Diese Übertragung kann zwischen festen Objekten, Flüssigkeiten, Gasen oder einer Kombination von Zustandstypen erfolgen. Es gibt drei Arten der Wärmeübertragung: Leitung, Konvektion und Strahlung.
Leitung ist die direkte Wärmeübertragung von zwei miteinander in Kontakt stehenden Objekten. Konvektion ist die Übertragung aufgrund des Flusses einer Flüssigkeit oder eines Gases über ein anderes Objekt; je höher die Geschwindigkeit der Flüssigkeit oder des Gases, desto höher die Wärmeübertragung. Strahlung ist die Übertragung von Wärmeenergie in Form von elektromagnetischen Wellen.
Alles, was Masse hat, hat Energie. Die Moleküle von Gegenständen schwingen in Abhängigkeit von der Wärme, die sie enthalten; je mehr Hitze, desto mehr Vibrationen. Dies ist leicht zu erkennen, wenn das Wasser bis zum Gefrierpunkt abkühlt. Wenn das Wasser abkühlt, nimmt die in den Wassermolekülen enthaltene Energie ab und verlangsamt sie. Bei null Grad Celsius erreichen Moleküle einen Punkt, an dem sie nicht mehr flüssig bleiben können und zu Eis werden. Beim Siedepunkt von Wasser, 100 Grad Celsius, hat Wasser genügend Wärmeübertragung erhalten, um ein Gas zu bilden, das als Dampf bezeichnet wird. Der absolute Nullpunkt ist die untere Grenze der Wärme. Es sagt voraus, dass die molekulare Bewegung eines Kristalls vollständig aufhört, sobald diese Grenze erreicht ist.
