الطاقة الحرارية هي الطاقة التي تحتويها الأجسام و هي المسؤولة عن درجة حرارتها. فهناك طريقتان لتغيير الطاقة الداخلية للأجسام:
هنا يأتي المبدأ الأول للديناميكا الحرارية أو مبدأ العام لحِفظ الطاقة، و فيه أن الطاقة التي يتلقاها النظام في هيئة حرارة تساوي تغيّر طاقته الداخلية زائد الشغل الذي قام به هذا النظام.
يعبّر عن قيمة الطاقة المستبدلة على هيئة حرارة (كمية الحرارة) بسعرة حرارية و هي الحرارة المتطلبة لرفع درجة حرارة غرام واحد من الماء بدرجة مئوية واحدة. أما في النظام العالمي نستعمل الجول كوحدة للتعبير عن كمية الحرارة و ذلك لضرورة المعادلة بين الحرارة و الشغل.
في العمليات الميكانيكية، كل تحول فيزيائي للطاقة يتم بكفاءة حقيقية أقل من ال100% و ينتج عن ضياع هذه الكفاءة طاقة حرارية منخفضة المستوى، أي درجت حرارتها تقارب درجة حرارة البيئة.
تتخصّص الطاقة الحرارية عند الموائع بالحِمل و هي عملية تنقّل الحرارة بالتحرك الجزيئات داخل فضاء المائع. هذا التنقل الحراري يخص الموائع فقط لحرية تنقل الجزيئات فيها و هذه العملية نوعان:
