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La chaleur désigne l'énergie qui est sous la forme d'une
agitation désordonnée de molécules ou d'atomes, elle s'oppose en cela à la notion de travail, qui est elle de l'énergie ordonnée. Elle est notée Q. La chaleur étant une énergie,
elle est exprimée en joule (J).
La capacité thermique massique, ou capacité calorifique d'un corps est la quantité de chaleur qu'il faut pour élever sa température d'un kelvin. Pour l'eau, elle est d'environ 4 185 J/kg. Exception faite des gaz parfaits, la capacité thermique massique varie avec la température. L'élévation de température entraîne une dilatation, on exprime donc plusieurs valeurs selon que la transformation se fait à volume constant (la pression augmente), on la note Cv, ou qu'elle se fait à pression constante (le volume augmente), on la note Cp. Elle est exprimée en J.kg-1.
La chaleur latente de changement d'état est la quantité d'énergie qu'il faut fournir à un corps de 1 kg pour qu'il change d'état (solide-liquide-gaz) sans élévation de température. On définit donc la chaleur latente de fusion Lf, de vaporisation Lv et de sublimation Ls. Elle est exprimée en J.kg-1.
Pour de l'eau à 0°C, la chaleur latente de fusion est de 333 kJ.kg-1.
Un transfert de chaleur est un transit d'énergie causé par une différence de température.
L'étude des transferts de chaleur complète l'étude de la thermodynamique en décrivant la manière dont s'opère le transfert d'énergie.
Deux corps ayant la même température sont dits en « équilibre thermique ». Si leur température est différente, le corps le plus chaud cède de la chaleur au corps le plus froid.
Il y a trois modes de transfert principaux :
