Warmte en temperatuur zijn niet hetzelfde. Temperatuur zegt hoe snel de deeltjes gemiddeld bewegen; warmte is de hoeveelheid energie die wordt overgedragen. Een badkuip met lauw water bevat veel meer inwendige energie dan een kopje kokend water, maar de warmte stroomt toch van het kopje naar het bad. De warmte die nodig is om een stof op te warmen is Q = m · c · ΔT, met m de massa, c de soortelijke warmte (voor water 4,18 × 10³ J/(kg·K)) en ΔT de temperatuurstijging.
Tot in de 19e eeuw dacht men dat warmte een onzichtbare vloeistof was (‘calorische stof’). James Prescott Joule toonde in de jaren 1840 aan dat mechanische arbeid en warmte in elkaar om te zetten zijn, wat leidde tot de eerste hoofdwet van de thermodynamica. Warmte wordt op drie manieren overgedragen: geleiding (via contact), stroming of convectie (door bewegende vloeistof of gas) en straling (infrarood, ook door vacuüm).
Bij een faseovergang stijgt de temperatuur niet, ook al voeg je warmte toe: de energie gaat dan in het verbreken van bindingen. Om 1 kg ijs van 0 °C te smelten is 334 kJ nodig, om 1 kg water van 100 °C te verdampen zelfs 2 256 kJ. Rekenvoorbeeld: 1,5 L water (1,5 kg) van 20 naar 100 °C verwarmen kost 1,5 × 4 180 × 80 ≈ 5,0 × 10⁵ J. Een waterkoker van 2 000 W doet daar zonder verliezen 250 s, ruim 4 minuten, over.
In welke discipline?
Natuurkunde (thermodynamica), scheikunde (reactiewarmte) en aardwetenschappen (klimaat en oceanen).