La conduction, la convection et le rayonnement sont toutes des formes de transfert de chaleur, mais elles reposent sur différentes interactions physiques pour transférer la chaleur. La conduction se produit lorsque la matière solide chauffée transfère de la chaleur. La convection repose sur une substance intermédiaire pour transférer la chaleur. Le rayonnement utilise des ondes électromagnétiques pour transférer la chaleur et ne nécessite pas de contact matière à matière.
Les matériaux conducteurs ont une faible capacité calorifique, ce qui signifie qu'ils subissent de grands changements de température à partir de petites quantités d'énergie thermique. Si l'inverse était vrai, le matériau serait un mauvais conducteur mais un bon isolant. La convection se produit lorsqu'une substance liquide ou gazeuse conduit la chaleur, comme la cuisson avec un four à convection ou une casserole d'eau bouillante. Le soleil peut transférer de la chaleur à travers le vide de l'espace car il utilise un rayonnement, qui n'implique aucun contact physique.
L'étude du transfert de chaleur et des changements qui lui sont associés s'appelle la thermodynamique. Chaque substance a une énergie interne basée sur l'activité cinétique de ses molécules. Lorsque cette énergie est transférée d'un corps ou d'un système, cela s'appelle de la chaleur. Le transfert de chaleur peut avoir divers effets, les plus notables étant les transitions de phase entre les états solide, liquide et gazeux. C'est pourquoi la glace fond en eau liquide lorsqu'elle se réchauffe.
