Ha két különböző hőmérsékletű testet összeérintünk, majd magukra hagyjuk őket, akkor azt tapasztaljuk, hogy elegendően hosszú idő után hőmérsékletük megegyezik. Ezt úgy fejezhetjük ki pontosan, hogy termikus (hőtani) egyensúly jött létre köztük. Termikus egyensúlyban lévő testek hőmérséklete megegyezik.

Hogyan jön létre a termikus egyensúly? Mi az a "valami", amit a melegebb test átad a hidegebbnek? Erről így beszélhetünk: a melegebb testből hő áramlott át a hidegebbe. Hőcsere történt, tehát a melegebb test hőt adott le, a hidegebb hőt vett fel. Esetleg azt mondhatjuk, hőközlés történt. De mit jelent ez a fogalom, hogy hő? Hogyan mérhetjük a hő mennyiségét? Miben különbözik egymástól a hő és a hőmérséklet fogalma?

Közelebb jutunk a fenti kérdések megválaszolásához, ha megvizsgáljuk, hogy a melegítésen kívül lehetséges-e más módon is növelni a hőmérsékletet. Igen, lehetséges! Például, amikor egy gépkocsi fékezéssel csökkenti sebességét, akkor az autó mozgási energiája csökken, miközben a fékpofák hőmérséklete növekszik. Ha egy autó egy meredek hegyről állandó fékezéssel jön le, miközben sebessége nem változik, akkor a fékdobok olyan forróvá válhatnak, hogy puszta kézzel nem lehet megérinteni őket. Mechanikai tanulmányainkban erről azt mondtuk, hogy az autó gravitációs helyzeti energiáját a súrlódási munka emésztette fel. Vagy tekintsünk egy meteoritot, amely bekerül a Föld légkörébe. A légkör okozta súrlódási erők munkája olyan nagy lehet, hogy a meteorit megolvad, sőt el is ég, mielőtt elérné a Föld felszínét (ezeket nevezzük hullócsillagoknak). Megállapíthatjuk, hogy a test felmelegedését itt is a súrlódási munka okozta, miközben a test mechanikai energiája lecsökkent. Közvetlenül érezhetjük a súrlódási munka melegítő hatását, ha két tenyerünket összedörzsöljük. Ez a munka testünk biokémiai módon tárolt energiáit fogyasztja. Láthatjuk tehát, hogy a hő, a munka és az energia összetartozó fogalmak.

Mire használjuk az energiát? Nagyon sok mindenre! Világítunk, fűtünk, közlekedünk, gépeket működtetünk, elektronikai eszközöket használunk, és így tovább. Ha általánosságban tekintjük ezt a kérdést, akkor megállapíthatjuk, hogy az energiát vagy munkavégzésre használjuk (például elektromos energiával megforgatunk egy ventillátort), vagy más energiafajtává alakítjuk (például a zseblámpával az elem kémiai energiáját alakítjuk fényenergiává). De mi történik, amikor az energiát melegítésre használjuk? Ilyenkor hőközlésről beszélünk, ami az energiaátadás egyik formája.

Ha két egyforma test közül az egyikkel hőt közlünk, vagyis energiát adunk át neki, hőmérséklete magasabb lesz. A magasabb hőmérséklet nagyobb energiát jelent, amit könnyen beláthatunk akkor, ha az energiát mint munkavégző képességet tekintjük. Például a forró gőz több munka elvégzésére képes egy gőzgépben, vagy egy gőzturbinában, mint a hidegebb gőz. Mivel magyarázható még, hogy a melegebb testek energiája nagyobb? Erre a kérdésre majd egy későbbi fejezetben térünk vissza részletesebben, azonban már most közöljük a válasz lényegét. A testeket alkotó atomok, illetve molekulák állandóan rendszertelen mozgásban vannak, magasabb hőmérsékleteken mozgásuk gyorsabb, mozgási energiájuk nagyobb.

Ha egy testet melegítünk, és a test a környezetével a hőközlésen kívül semmilyen más kölcsönhatásban sincs, a test energiája megnő. Szokás ezt az energiát termikus energiának, vagy hőenergiának, illetve újabban belső energiának nevezni. A belső szó itt arra utal, hogy a test nem külsőleg látható módon (mozgás, helyzeti energia, stb.) rendelkezik energiával, hanem a testet alkotó részecskék belsőleg, egymás között megosztva hordozzák ezt az energiát.

Ha egy hideg és egy meleg testet összeérintünk, akkor a hőközlés köztük azt jelenti, hogy a melegebb test energiája csökken, a hidegebb test energiája nő, a lejátszódó energiaátadási folyamat a hőközlés. A hőközlés olyan energiaátadási folyamat, ami hőmérséklet-különbség hatására következik be.

A hő fogalmát tehát mindig úgy használjuk, hogy a hő energiaátadási folyamatot ír le, ezért helyesebb lenne mindig hőközlésről beszélni, azonban a fizika nyelvében megmaradt még a hő, sőt a hőmennyiség kifejezés is. A hőmennyiség ilyen értelemben az átadott energia nagyságát írja le. Mindez azt jelenti, hogy a hő és a munka, illetve a hőközlés és a munkavégzés egymáshoz nagyon közel álló fogalmak, mert mindkettő energiaváltozással járó folyamatot jelent. Az energia egy test, vagy egy rendszer állapotát jellemzi, míg a hő és a munka az energia megváltozásának folyamatát írja le.