Um einen Körper von einer Temperatur T₁ auf eine Temperatur T₂ zu erwärmen (T₂ > T₁), muss man Energie zuführen. Das könnte durch mechanische Arbeit W (Verschiebungsarbeit, z.B. durch Reibung) geschehen, aber auch durch Zuführung von Wärme. Wärme Q könnte auch Wärmearbeit genannt werden, denn es handelt sich um eine "Austauschform" von Energie, wie bei allen Arbeiten. Wenn sich ein Körper abkühlt ohne dabei mechanische Arbeit zu verrichten, gibt er Wärme nach außen hin ab. Ein anderer Körper könnte diese Wärme aufnehmen und sich dabei erwärmen.

Als Austauschform von Energie besitzt die Wärme Q die gleiche Einheit wie die Energie oder Arbeit, also  [Q] = 1 J = 1 W·s.

Ein Körper kann Energie besitzen (u.a. innere Energie), aber keine Wärme, denn diese ist ja eine Austauschform von Energie. Die Wärme Q darf nicht mit Temperatur verwechselt werden. Temperatur ist bekanntlich eine der Größen (neben z.B. Druck und Volumen), die den "Wärmezustand" eines Körpers beschreiben, besser würde man sagen, den "thermischen Zustand". Wärme Q in der Physik ist also etwas ganz anderes als was in der Umgangssprache darunter verstanden wird.

Es gilt der 1. Hauptsatz der Wärmelehre:

Wird an einem System Wärmearbeit Q und/oder mechanische Arbeit W verrichtet, die nicht als makroskopische kinetische und potenzielle Energie im System gespeichert wird, dann dient die Summe beider Arbeiten zur Änderung der inneren Energie ΔE_inn.

Der 1. Hauptsatz der Wärmelehre ist eine Form des Energieerhaltungssatzes. Es gibt für ihn auch noch andere Formulierungen.

Es gibt 3 Mechanismen der Wärmeübertragung von einem Körper auf einen anderen.

a) Wärmeleitung: Die Teilchen A des Körpers höherer Temperatur haben im Mittel mehr Energie als die des Körpers geringerer Temperatur (B). Sie sind im Mittel schneller. Sie stoßen an der Grenzfläche mit den Teilchen (B) zusammen. Im Mittel wird mehr Energie von A nach B übertragen als umgekehrt. Die Temperatur von (B) wächst, (A) verliert Energie.

b) Wärmestrahlung: Von einem warmen Heizkörper, von einer Glühbirne oder von einem warmen Lebewesen werden Gegenstände in der Nachbarschaft erwärmt, auch ohne direkten Kontakt. Warme Körper strahlen Wärme ab. Das ist so genannte elektromagnetische Strahlung, ähnlich wie Licht. Alles Leben auf der Erde hängt von der Licht- und Wärmestrahlung der Sonne ab, die sie ca. 150 Millionen km weit durch das Weltall zu uns strahlt.

c) Konvektion: Heizkörper bestehen in der Regel aus Rippen, zwischen denen Luft von unten nach oben strömen kann. Kalte Luft tritt unten ein, erwärmt sich an den Rippen und tritt oben erwärmt wieder aus. Da warme Luft eine geringere Dichte hat, steigt sie nach oben. Dadurch wird warme Luft quasi durch den ganzen Raum gewirbelt. Ähnlich nutzen Adler oder Segelflieger die Thermik, also diesen Aufwind, um antriebslos nach oben zu steigen.

( Oktober 2013; Juli 2023 ergänzt )