Le rayonnement, la convection et la conduction de trois façons différentes dans lesquelles la chaleur peut être transférée. Convection et la conduction nécessitent question de transférer la chaleur. Rayonnement transfère la chaleur dans l'espace sous forme d'énergie, comme des vagues. Bien que ces trois méthodes de transfert de chaleur fassent intervenir des principes différents, ils peuvent tous être compris sur la base de la physique de la chaleur ou de l'énergie thermique.
La matière est constituée de particules qui interagissent les uns avec les autres pour transférer de l'énergie thermique. Quand un matériau ayant une température plus élevée est en contact avec un matériau de plus faible température, la chaleur s'écoule à partir de la plus chaude au plus froid matériau. Ce processus se poursuivra jusqu'à ce que les deux matériaux sont à la même température et ont atteint un état d'équilibre thermique.
En conduction, un morceau de matière chaude entre en contact avec une pièce de matière plus froide, et la chaleur s'écoule à partir de la plus chaude de la région plus froide. La chaleur est réalisée parce que les particules se déplacent rapidement de l'énergie de transfert de matière plus chaude à plus froids, les plus lentes molécules de la matière froide. La capacité d'un matériau à conduire la chaleur dépend de sa structure moléculaire et la cohérence. Par exemple, les métaux sont de meilleurs conducteurs de chaleur que le bois, et les solides sont de meilleurs conducteurs de chaleur que les liquides.
Transfère la chaleur par convection repose sur un principe différent du mouvement des particules. Lorsque les particules possèdent une grande quantité d'énergie thermique, cette énergie amène à se déplacer plus rapidement et étalés, rendant le matériau moins dense. Particules dans une région plus froide ont moins d'énergie et se déplacent lentement, conduisant à une plus grande densité. Dans les liquides et les gaz, ce principe entraîne dans les régions froides du naufrage matériau vers le bas, tandis que les régions plus chaudes remontent vers le haut.
Un courant est formé par la circulation du fluide ou du gaz dans cette configuration. C'est ce qu'on appelle un courant de convection. Dans l'atmosphère, par exemple, l'air froid, tandis que l'air chaud monte, la production de la circulation.
Le troisième mode de transfert de chaleur, de rayonnement, et ne nécessite aucune matière ne dépend pas de l'interaction de particules. Un exemple est le rayonnement solaire. La chaleur du soleil atteint la terre en dépit de voyager à travers le vide de l'espace. Dans le cas d'un rayonnement, l'énergie thermique se présente sous forme d'ondes. Il s'agit d'un type de rayonnement électromagnétique, comme la lumière visible.
Les atomes absorbent l'énergie du rayonnement à travers leurs électrons, qui utilisent l'énergie de passer à un niveau supérieur au sein de l'atome. Cette énergie peut être émise à nouveau lorsque l'électron revient à son niveau initial. La température d'un objet en présence d'un rayonnement dépend de la quantité d'énergie qu'il absorbe par rapport à la quantité qu'il émet, pour un objet qui absorbe plus d'énergie qu'il n'en émet va monter en température.