Lämpötilaerot pyrkivät aina tasoittumaan. Tällöin energiaa siirtyy erilämpöisten kappaleiden tai aineiden välillä. Jos eri lämpötiloissa olevat aineet muodostavat eristetyn systeemin, energiaa ei siirry systeemin ulkopuolelle. Systeemissä kokonaisenergia säilyy, mutta lämpöä voi siirtyä sen osien välillä. Lopulta systeemin osien lämpötilaerot tasoittuvat niin, että jäähtyvien osien luovuttamat lämmöt ovat yhtä suuret kuin lämpenevien osien vastaanottamat.

Eristettyä systeemiä voidaan kuvata seuraavanlaisella yhtälöllä.

[[$ \quad Q_{\text{luovutetut}}=Q_{\text{vastaanotetut}} $]]

Suljetun tai avoimen systeemin kokonaisenergia voi muuttua. Tällöin systeemiin tai siitä ulos siirtyvä energia lisätään yllä olevaan yhtälöön joko luovutettuihin tai vastaanotettuihin lämpöihin. Jos ympäristöstä tuodaan energiaa systeemiin, kyseessä on vastaanotettu lämpö. Vastaavasti ympäristöön siirtyvä lämpö on luovutettua energiaa.

Siirtyvää lämpöä laskettaessa lämpötilan muutos [[$ \Delta T $]]​ lasketaan alkulämpötilan ja loppulämpötilan erotuksena. Suuremmasta lämpötilan arvosta vähennetään pienempi, jolloin lämpötilan muutos ​[[$ \Delta T=T_{1}-T_{2} $]] on aina positiivinen. Siirtyvät lämmöt ovat näin ollen aina suuruudeltaan positiivisia.

Laskuissa voidaan käyttää lämpötilan yksikkönä joko celsiusasteita tai kelvineitä, koska molemmissa asteikoissa lämpötilan muutokset ovat yhtä suuret. Ominaislämpökapasiteetti tulee ilmaista käytettävien yksiköiden mukaisesti esimerkiksi jollain seuraavista tavoista:

[[$ \quad c_{\text{vesi}}=4\,190\,\dfrac {\text{J}}{\text{kg} \cdot \text{°C} }=4\,190\,\dfrac {\text{J}}{\text{kg} \cdot \text{K} }=4{,}190\, \dfrac {\text{kJ}}{\text{kg} \cdot \text{K} } $]].

Jos ominaislämpökapasiteetin yksikössä käytetään yksikköä kJ, myös siirtynyt lämpöenergia on yksikössä kJ. Energian yhteenlaskuissa kaikkien termien yksiköiden on oltava samat. Tämä on huomioitava, kun lämpöenergian suuruuksia lasketaan systeemin eri osille. Tällöin ominaislämpö- tai lämpökapasiteetille on valittava sama energian yksikkö.

Vaihtoehtoinen ratkaisutapa

Ratkaistavan yhtälön voi kirjoittaa myös siitä näkökulmasta, että lämpöä vastaanottavan systeemin osan lämpö on positiivinen ja luovuttavan systeemin osan lämpö negatiivinen. Esimerkiksi osa 1 vastaanottaa lämpöä, jolloin [[$Q_1$]] on positiivinen ja osa 2 luovuttaa lämpöä, jolloin [[$Q_2$]] on negatiivinen. Näiden summa on systeemin yhteensä vastaanottama tai luovuttama lämpö:

[[$\quad Q_1+Q_2=Q_\text{yht}$]]

Eristetylle systeemille summa on siten nolla.

[[$\quad Q_1+Q_2=0$]]

Positiivinen ja negatiivinen lämpö ovat seurausta positiivisesta tai negatiivisesta lämpötilan muutoksesta, joka lasketaan aina loppulämpötilan [[$T$]] ja alkulämpötilan [[$T_1$]] tai [[$T_2$]] erotuksena.

[[$ \quad \Delta T_1=T-T_{\text{1,alku}}$]] (positiivinen, jos lämpötila nousee)

[[$ \quad \Delta T_2=T-T_{\text{2,alku}}$]] (negatiivinen, jos lämpötila laskee)

Tässä ratkaisumenetelmässä ei tarvitse miettiä, mikä systeemin osa luovuttaa ja mikä vastaanottaa lämpöä. Esimerkki 3 on ratkaistu myös vaihtoehtoisella tavalla.