Il trasferimento di calore occupa un campo che comprende una vasta gamma di funzioni, dai semplici processi di riscaldamento e raffreddamento degli oggetti a concetti termodinamici avanzati nella fisica termica. Per capire come una bevanda si raffredda in estate o come il calore viaggia dal sole alla Terra, è necessario comprendere questi principi di base del trasferimento di calore a un livello fondamentale.
Seconda legge della termodinamica

Il La seconda legge della termodinamica afferma che il calore si trasferisce da un oggetto di temperatura più elevata a quello di temperatura più bassa. Gli atomi di energia più elevati (e quindi una temperatura più elevata) si spostano verso gli atomi di energia più bassi (temperatura più bassa) al fine di mantenere l'equilibrio (noto come equilibrio termico). Il trasferimento di calore si verifica al fine di mantenere questo principio quando un oggetto si trova a una temperatura diversa da un altro oggetto o dai suoi dintorni.
Trasferimento di calore per conduzione

Quando le particelle di materia sono a contatto diretto, i trasferimenti di calore mediante ", 3, [[Gli atomi adiacenti di energia superiore vibrano l'uno contro l'altro, il che trasferisce l'energia più alta all'energia più bassa, o la temperatura più alta alla temperatura più bassa. Cioè, gli atomi di maggiore intensità e calore più elevato vibreranno, spostando così gli elettroni in aree di intensità più bassa e calore più basso. Fluidi e gas sono meno conduttivi dei solidi (i metalli sono i migliori conduttori) a causa del fatto che sono meno densi, il che significa che c'è una maggiore distanza tra gli atomi.
Convezione Trasferimento di calore

La convezione descrive il calore trasferimento tra una superficie e un liquido o gas in movimento. Man mano che il fluido o il gas viaggiano più velocemente, aumenta il trasferimento di calore convettivo. Due tipi di convezione sono la convezione naturale e la convezione forzata. Nella convezione naturale, il movimento del fluido deriva dagli atomi caldi nel fluido, dove gli atomi caldi si muovono verso l'alto verso gli atomi più freddi nell'aria - il fluido si muove sotto l'influenza della gravità. Esempi di questo includono le nuvole in aumento di fumo di sigaretta o il calore proveniente dal cofano di un'auto che sale verso l'alto. Nella convezione forzata, il fluido è costretto a spostarsi sulla superficie da un ventilatore o una pompa o qualche altra fonte esterna.
Trasmissione del calore e radiazione

Le radiazioni (da non confondere con le radiazioni termiche) si riferiscono al trasferimento di calore attraverso lo spazio vuoto. Questa forma di trasferimento di calore avviene senza un mezzo intermedio; la radiazione funziona anche in e attraverso un vuoto perfetto. Ad esempio, l'energia del sole viaggia attraverso il vuoto dello spazio prima che il trasferimento di calore riscaldi la Terra.

Il trasferimento di calore costituisce parte integrante dell'educazione nelle materie pertinenti, come nel curriculum di ingegneria chimica o meccanica . La produzione e l'HVAC (riscaldamento, ventilazione e raffreddamento ad aria) sono esempi di industrie che si basano fortemente sulla termodinamica e sui principi del trasferimento di calore. Le scienze termiche e la fisica termica sono campi di istruzione superiore che si occupano del trasferimento di calore.