Tutto nell'universo che è sopra lo zero assoluto emette calore. Solo una sostanza ipotetica perfettamente ordinata che ha zero entalpia ed entropia allo zero assoluto e i cui atomi sono stazionari non emette calore. < /p>
Il trasferimento di calore per conduzione, convezione o radiazione risulta tutto quando gli atomi vibrano a causa dell'energia termica. In conduzione, questa vibrazione induce vibrazioni negli atomi vicini, trasferendo calore a questi atomi vicini. Questi atomi poi inducono vibrazioni nei loro atomi vicini e così via fino a quando la sostanza non viene riscaldata. Quando tutti gli atomi vibrano in sincronia, non si verifica più alcun trasferimento di calore.
La convezione si verifica quando gli atomi che vibrano termicamente sono liberi di muoversi come un liquido o un gas. Questi atomi di fluido a vibrazione termica si scontrano e si mescolano tra loro provocando uno scambio di calore. La convezione è diversa dalla conduzione in quanto comporta il trasferimento di massa oltre al trasferimento di calore; il calore viene trasferito nel movimento degli atomi stessi invece che solo tra gli atomi fissi.
Le radiazioni si verificano quando gli atomi che vibrano termicamente emettono fotoni di energia. Quanto più vigorosamente vibrano questi atomi, tanto maggiore è l'energia dei fotoni che emettono. A differenza della conduzione e della convezione, che richiedono un mezzo materiale, la radiazione può trasferire calore attraverso il vuoto.
