Lämpötilan mikromalli ja termodynamiikka
Kun huoneenlämpöiseen teekuppiin kaadetaan kuumaa vettä, kuppi lämpenee ja teevesi jäähtyy. Lämpötilaerot tasoittuvat, kun lämpimämmästä aineesta siirtyy energiaa kylmempään. Lämpötila kytkeytyy energiaan ja lämpötilan muutokset energian siirtymiseen. Teevesi luovuttaa energiaa lämpönä kuppiin. Ajan kuluessa teekuppi ja teevesi jäähtyvät huoneen lämpötilaan, koska energiaa siirtyy kupista ja teevedestä niitä alhaisemmassa lämpötilassa olevaan ympäristöön.

Aineeseen siirtynyt energia varastoituu rakenneosasten liikkeen energiaksi. Rakenneosaset ovat aineesta riippuen atomeja tai molekyylejä. Kupin atomit ovat sitoutuneina toisiinsa, eivätkä voi liikkua vapaasti. Sen sijaan ne värähtelevät tasapainoasemiensa ympärillä ja värähtely on sitä voimakkaampaa ja nopeampaa, mitä kuumempi teekuppi on. Liikettä kutsutaan lämpöliikkeeksi. Animaatiossa on malli kiinteän aineen rakenteesta ja rakenneosien lämpöliikkeestä.
Animaatio on muokattu lähteestä The Concord Consortium (http://concord.org).
Aineen lämmetessä siihen varastoituu energiaa. Aineeseen varastoitunut energia ilmenee rakenneosasten liike-energian kasvuna. Tällaista hiukkasten liikettä kutsutaan lämpöliikkeeksi.
Nesteissä aineen rakenneosaset eivät ole sitoutuneina toisiinsa, vaan ne voivat värähtelyn lisäksi siirtyä toistensa lomitse ja vaihtaa paikkaa. Kaasuissa rakenneosasten väliset sidokset katkeavat ja osaset liikkuvat vapaasti.
Aineen kaikki rakenneosaset eivät liiku tai värähtele yhtä nopeasti, vaan liikkeessä on satunnaisuutta. Lämpötila ei pyri kuvaamaan yksittäisen rakenneosasen liikkeen energiaa, eikä lämpötilaa voida määritellä yksittäiselle atomille. Lämpötila on tilastollinen suure, joka kuvaa, kuinka voimakasta lämpöliike aineessa keskimäärin on. Se on verrannollinen aineen rakenneosasen keskimääräiseen liike-energiaan.
Kun ainetta tarkastellaan kokonaisuutena, ei olla kiinnostuneita yksittäisten rakenneosasten liikkeistä tai edes paikoista. Kiinnostavia ovat ainetta kokonaisuutena kuvaavat suureet, kuten lämpötila, tiheys ja tilavuus. Tällä tasolla ainetta tutkivaa fysiikan osa-aluetta kutsutaan termodynamiikaksi ja aineen tilaa kuvaavia suureita tilanmuuttujiksi.