Wärme kann je nach Medium auf drei Arten zwischen Objekten übertragen werden: Leitung, Konvektion oder Strahlung. Leitung tritt in Feststoffen auf, Konvektion tritt in Flüssigkeit oder Gas auf und Strahlung tritt in praktisch jedem Medium auf , einschließlich Vakuum. Die drei Methoden der Wärmeübertragung haben je nach Quelle und Temperaturunterschied eine abnehmende Geschwindigkeit und Effizienz.
Leitung tritt auf, wenn Feststoffe in direkten Kontakt mit anderen Feststoffen kommen. Wärme ist eine Funktion der kinetischen Energie; die Moleküle wärmerer Objekte bewegen sich schneller als die kühlerer Objekte. Wenn ein sich schneller bewegendes Molekül mit einem langsameren kollidiert, tauschen sie kinetische Energie und Wärme aus. Die Geschwindigkeit, mit der dies geschieht, hängt von der Größe der Objekte und der Temperaturdifferenz ab. Wenn Sie beispielsweise einen Eiswürfel in eine Schüssel mit heißer Suppe fallen lassen, schmilzt der Eiswürfel schnell.
Konvektion tritt in Flüssigkeiten auf. Wenn sich eine Flüssigkeit erwärmt, sind ihre Moleküle weniger starr und weniger dicht. Dadurch steigen sie auf und verdrängen kühlere Flüssigkeit nach unten, wo sie erhitzt wird, um einen Konvektionsstrom zu bilden, der Wärme von einem Ort zum anderen transportiert.
Strahlung tritt überall auf, sogar im Vakuum des Weltraums. Jedes Objekt strahlt Wärme und Energie aus und überträgt sie über elektromagnetische Wellen; Je heißer das Objekt ist, desto höherfrequente Wellen sendet es aus. Wenn sich ein Ofenauge erwärmt, erhöht sich seine Emissionsfrequenz, bis die Wellenlänge die des sichtbaren Lichts erreicht. Deshalb leuchtet das Auge rot, wenn es sich erwärmt; eine Infrarot-Videokamera kann die Strahlung erkennen, noch bevor sie mit bloßem Auge sichtbar wird. Wenn es sich erwärmt, emittiert es schließlich Ultraviolett-, Gamma- und Röntgenstrahlung.
