Lämmön siirtyminen
Kuumasta teevedestä siirtyy energiaa teekuppiin ja ympäristöön, kunnes lämpötilaerot ovat tasoittuneet. Lopputilaa, jossa lämpötila ei enää muutu, kutsutaan termodynaamiseksi tasapainoksi. Kaikki systeemit pyrkivät kohti termodynaamista tasapainoa. Termodynaaminen tasapaino saavutetaan ensin teeveden ja teekupin välillä. Lämpötilaerojen tasoittuminen jatkuu, ja ennen pitkään teevesi ja kuppi ovat termodynaamisessa tasapainossa ympäristön kanssa.
Siirtyvästä lämpöenergiasta käytetään nimeä lämpö. Lämpö voi siirtyä kolmella tavalla: kuljettumalla, johtumalla tai säteilemällä.
Säteily
Lämpö voi siirtyä kuumasta kappaleesta kylmään, vaikka kappaleet eivät olisi kosketuksissa toisiinsa. Viemällä käsi kuuman lämpöpatterin lähelle voi tuntea sen lämmön. Tässä tilanteessa lämpö siirtyy säteilemällä. Kaikki kappaleet lähettävät ympäristöönsä lämpösäteilyä ja vastaanottavat muilta kappaleilta tulevaa säteilyä. Ympäristöään kuumempi kappale säteilee enemmän energiaa itsestään pois kuin vastaanottaa energiaa ympäristöstä. Tämän johdosta kappaleen lämpötila laskee. Lämpöä siirtyy säteilemällä sitä paremmin, mitä helpommin lämpösäteily pääsee siirtymään pois kappaleesta. Ilman läpi lämpösäteily kulkee hyvin, mutta ohut metallifolio heijastaa sen takaisin.
Lämpösäteily on valon kaltaista sähkömagneettista säteilyä. Sen aallonpituus on pidempi kuin valolla, eivätkä silmät aisti sitä. Lämpökamera muuttaa mittaamansa lämpösäteilyn värikuvaksi, jossa eri värit edustavat eri lämpötiloja.
Jos kappale on riittävän kuuma, sen lähettämä säteily on näkyvän valon aallonpituudella, esimerkkejä tästä ovat lamppu ja Aurinko. Lämpökameran kuva paljastaa puutteelliset eristeet seinissä. Hyvin eristetty seinä on ulkoa kylmä, ja huonosti eristetyn seinän läpi pääsee vuotamaan merkittävästi lämpöä sisältä ulos. Tässä kuvassa talojen katot on heikosti eristetty räystäiden kohdalta.
Kuljettuminen
Kun lämpö siirtyy aineen liikkeen mukana, kutsutaan siirtymistapaa kuljettumiseksi. Vesikiertoisissa pattereissa kuuma vesi kuljettaa lämpöä voimalaitoksesta huoneistoihin. Kuljettumisessa kuuma aine siirtyy konkreettisesti paikasta toiseen. Kuljettumisen tehokkuuteen vaikuttaa, miten helposti lämmin aine pääsee etenemään. Simulaatiossa näkyy, kuinka tilan pohjalla oleva kuuma ilmakerros alkaa nousta ylöspäin. Tällöin lämpöä kuljettuu ylös, ja lämpömittarien lukema alkaa ennen pitkää kasvaa. Ilmavirtaus on tyypillisesti kaoottista, ja nouseva ilmavirtaus pyörteilee voimakkaasti.
Animaatio on muokattu lähteestä The Concord Consortium (http://concord.org).
Johtuminen
Lämpöä voi siirtyä aineen sisällä ilman, että aine liikkuu. Jos kuuma ja kylmä kappale ovat kosketuksissa toisiinsa, lämpö siirtyy liitoskohdassa johtumalla. Kuuman kappaleen rakenneosien lämpöliike on voimakkaampaa kuin kylmän. Kappaleiden koskettaessa toisiaan kuumemman kappaleen hiukkaset törmäilevät rajapinnalla kylmemmän kappaleen hiukkasiin. Törmäyksissä hiukkasten liike samankaltaistuu, mikä tarkoittaa lämpötilaerojen tasoittumista. Törmäilevät hiukkaset voivat olla elektroneja, atomeja tai molekyylejä. Patterista lämpö johtuu kaikkeen sitä koskettavaan aineeseen, kuten ilmaan.
Eri aineet johtavat lämpöä eri tavoin. Metallit ovat hyviä lämmönjohteita ja ilma on hyvä lämmöneriste. Erot lämmönjohtavuudessa johtuvat eroista rakenneosien välisissä vuorovaikutuksissa. Molemmissa animaatioissa on vasemmalla puolella kuuma ja oikealla puolella viileä kappale. Vasemmanpuoleisessa animaatiossa kappaleet ovat erillään, kun taas oikeanpuoleisessa ne on yhdistetty ohuella palkilla. Siksi oikeanpuoleisessa animaatiossa lämpöliike pääsee leviämään palkkia pitkin, eli lämpö johtuu.
Animaatio on muokattu lähteestä The Concord Consortium (http://concord.org).