Tudo no universo que está acima do zero absoluto emite calor. Apenas uma substância hipotética perfeitamente ordenada com entalpia e entropia zero no zero absoluto e cujos átomos são estacionários não emite calor. < /p>
A transferência de calor por condução, convecção ou radiação ocorre quando os átomos vibram devido à energia térmica. Na condução, essa vibração induz vibração em átomos próximos, transferindo calor para esses átomos vizinhos. Esses átomos então induzem vibração em seus átomos vizinhos e assim por diante, até que a substância seja completamente aquecida. Depois que todos os átomos vibram em sincronia, não ocorre mais transferência de calor.
A convecção ocorre quando os átomos de vibração térmica estão livres para se mover como um líquido ou gás. Esses átomos fluidos com vibração térmica colidem e se misturam, fazendo com que eles troquem calor. A convecção é diferente da condução porque envolve a transferência de massa além da transferência de calor; o calor é transferido no movimento dos próprios átomos, em vez de apenas entre os átomos fixos.
A radiação ocorre quando os átomos com vibração térmica emitem fótons de energia. Quanto mais vigorosamente esses átomos vibram, maior é a energia dos fótons que eles emitem. Ao contrário da condução e da convecção, que requerem um meio material para ocorrer, a radiação pode transferir calor por meio do vácuo.