Teplo je forma energie, která souvisí s neuspořádaným pohybem molekul. Kdykoliv se těleso zahřívá, přebírá tak tepelnou energii jiného tělesa (jiných těles) z okolí. Vzrůst energie v ohřívaném tělese se pak projeví zvýšením jeho teploty, anebo změnou skupenství látky. Měřením tepla se zabývá kalorimetrie; teplo se měří speciálním zařízením, tzv. kalorimetrem. Teplo je skalární fyzikální veličina, jeho jednotkou měření je v soustavě SI joule (starší, dosud užívanou jednotkou je kilokalorie 1 kcal = 4186,8 J). Joule experimentálně dokázal, že při všech dějích, kdy se určitá forma energie mění na teplo, platí zákon zachování energie. V izolované soustavě tedy zůstává při všech dějích součet všech energií stálý. Teplo je ta část změny vnitřní energie, která nemá povahu ani mechanické práce, ani chemické práce, jde o energii, kterou systém vymění (tj. přijme nebo odevzdá) při styku s jiným systémem jiné teploty. Teplo je fyzikální veličinou popisující termodynamický děj (posloupnost stavů systému), nikoli veličinou stavovou, popisující stav jediný.

Teplota charakterizuje tepelný stav tělesa, rovněž souvisí mikrofyzikálně s pohybem molekul. Rozdíl teplot ve dvou různých místech tělesa vyvolává pohyb (vedení) tepla. Protože teplo ani teplota nejsou přímo spolehlivě pozorovatelné vizuálně nebo akusticky, měří se nepřímo pomocí srovnávání přímo pozorovatelných změn (mechanických, elektrických, optických apod.) se změnami tepelnými. Teplota je skalární fyzikální veličinou a její jednotkou je kelvin (dosud užívanými jednotkami jsou stupeň Celsia a stupeň Fahrenheita).

Definujte Celsiovu teplotní stupnici a srovnejte ji s teplotní stupnicí termodynamickou!

Celsiova teplota t je teplota vyjádřená v Celsiově stupnici.Tato stupnice má dva základní stavy: 0 ^°C za rovnovážného stavu chemicky čisté vody a jejího leduza normálního tlaku 101 325 Pa; 100 ^°C za rovnovážného stavu chemicky čisté vody a její sytépáry za normálního tlaku 101 325 Pa.

Převodní vztahy mezi Celsiovou a Kelvinovou teplotní stupnicí:

Velikost tepla Q lze obecně formulovat pomocí empirického fyzikálního vztahu

kde C je tepelná kapacita tělesa (pevného, kapalného nebo plynného) jako teplo potřebné k ohřátí tohoto tělesa o 1 teplotní stupeň.

V případě pevného a kapalného tělesa je velikost tepla Q dána

V případě plynného tělesa je velikost tepla Q dána

kde užitými parametry jsou:

m … hmotnost pevného nebo kapalného tělesa [kg],

c … materiálový součinitel měrná tepelná kapacita (starším termínem měrné teplo), tj. teplo potřebné k ohřátí 1 kg látky o 1°C [J ];

DT … rozdíl počáteční teploty T₁ a koncové teploty T₂, tj. DT = T₂ – T₁ [K];

n … látkové množství plynu [mol];

C_m… molární tepelná kapacita (molární teplo) jako teplo potřebné k ohřátí 1 molu látky o 1 teplotní stupeň (je třeba konkretizovat děj, při jakém se látka ohřívá, např. měrná tepelná kapacita plynu za stálého objemu nebo za stálého tlaku).

K vyvolání přechodu složky z jedné skupenské fáze do jiné je zapotřebí dodat látce (nebo naopak látce odebrat) určité množství tepla. Toto množství tepla se nazývá skupenské teplo. Množství tepla, které je nutné přidat či odebrat 1 kilogramu látky se nazývá měrné skupenské teplo. Množství tepla, které je nutné přidat (nebo naopak odebrat) 1 molu látky se nazývá molární skupenské teplo.

Velikost skupenského tepla L je dána empirickým vztahem

kde l je materiálový koeficient měrné skupenské teplo [J·K^-1].

Při ohřevu (ochlazování) dané látky za určitého tlaku dochází k tání-tuhnutí, vypařování-kondenzaci, sublimaci-resublimaci, aniž by se měnila dosažená teplota dané látky. Průběžně dodávané (odebírané) teplo se totiž nutně spotřebuje na změnu vazeb mezi částicemi struktury dané látky.