La matière transférera l’énergie thermique de l’une des trois manières suivantes : par conduction, convection et rayonnement. Lorsque deux objets de températures différentes sont réunis, les objets s’efforceront d’atteindre l’équilibre thermique. C’est-à-dire que la chaleur sera transférée de la concentration la plus élevée à la concentration la plus faible, du chaud au froid. En d’autres termes, l’objet le plus chaud transférera la chaleur à l’objet le plus froid jusqu’à ce que les deux objets aient la même température. Une fois que les objets ont atteint l’équilibre, ils auront tendance à y rester à moins qu’il n’y ait une sorte de changement externe.
Les molécules d’un objet avec une énergie thermique plus élevée vibrent plus rapidement qu’un objet avec une énergie thermique faible. Les molécules en mouvement peuvent alors se heurter à d’autres molécules, les obligeant à se déplacer au fur et à mesure que l’énergie est transférée. La conduction est ce qui se passe lorsque des objets transfèrent de l’énergie thermique par des molécules qui se heurtent les unes contre les autres. Cela peut être vu lorsqu’une cuillère en métal est trempée dans du thé chaud. Les molécules du thé vibrent contre les molécules de la cuillère, provoquant une accélération des molécules et ainsi un réchauffement de la cuillère.
Une autre façon de déplacer l’énergie thermique est la convection. La convection est liée au transfert de chaleur par le mouvement des fluides. Il existe deux types de convection : la convection naturelle et la convection forcée. La convection forcée utilise des objets comme une pompe ou un ventilateur pour déplacer les fluides et transférer la chaleur. Des exemples de convection forcée comprennent les fours à convection et les systèmes de radiateurs à chaleur fluide.
La convection naturelle se produit lorsqu’un fluide a deux températures différentes provoquant des densités différentes. Un exemple de convection naturelle est l’eau chauffée sur un poêle. La chaleur du poêle réchauffe le fond de l’eau, faisant vibrer les molécules plus rapidement. Lorsque les molécules vibrent, elles se dilatent et perdent de la densité, faisant monter l’eau plus chaude et l’eau plus froide couler. L’eau plus froide va alors chauffer et remonter jusqu’au sommet. Le courant circulaire produit par ce processus est appelé courant de convection et est responsable de nombreux aspects du temps.
La dernière méthode que le monde utilise pour transférer l’énergie thermique est le rayonnement. Avec le rayonnement, les objets peuvent transférer de l’énergie thermique à travers le vide. C’est le type de transfert de chaleur par lequel le soleil réchauffe la terre. Dans ce processus, l’énergie thermique est transférée sous forme de rayons infrarouges. Bien que l’énergie thermique puisse être transférée par rayonnement, nous ressentons la chaleur lorsque les rayons infrarouges frappent un objet, comme l’air, et accélèrent le déplacement des molécules, s’échauffant ainsi.