In der Thermodynamik ist Wärme Energie, die durch andere Mechanismen als die thermodynamische Arbeit oder die Übertragung von Materie zu oder von einem thermodynamischen System übertragen wird. Wärme bezieht sich auf eine Menge, die zwischen Systemen übertragen wird, nicht auf eine Eigenschaft eines Systems oder in ihm ‚enthalten‘. Andererseits ist innere Energie eine Eigenschaft eines einzelnen Systems. Wärme und Arbeit hängen von der Art und Weise ab, in der eine Energieübertragung stattgefunden hat, während innere Energie eine Eigenschaft des Zustands eines Systems ist und daher verstanden werden kann, ohne zu wissen, wie die Energie dorthin gelangt ist.In einer statistischen mechanischen Darstellung eines idealen Gases, in dem sich die Moleküle unabhängig voneinander zwischen augenblicklichen Kollisionen bewegen, ist die innere Energie die Summe der kinetischen Energien der unabhängigen Teilchen des Gases, und diese kinetische Bewegung ist die Quelle und der Effekt der Wärmeübertragung über die Grenze eines Systems. Für ein Gas, das außer bei momentanen Kollisionen keine Partikelwechselwirkungen aufweist, ist der Begriff ‚thermische Energie‘ effektiv gleichbedeutend mit ‚innere Energie‘. In vielen Texten der statistischen Physik bezieht sich „thermische Energie“ auf k T {\displaystyle kT} , das Produkt der Boltzmannschen Konstante und der absoluten Temperatur, auch geschrieben als k B T {\displaystyle k_{\text{B}}T} . In einem Material, insbesondere in kondensierter Materie, wie einer Flüssigkeit oder einem Feststoff, in dem die konstituierenden Teilchen, wie Moleküle oder Ionen, stark miteinander wechselwirken, tragen die Energien solcher Wechselwirkungen stark zur inneren Energie des Körpers bei, sind aber nicht einfach in der Temperatur sichtbar.Der Begriff ‚thermische Energie‘ wird auch auf die Energie angewendet, die von einem Wärmestrom getragen wird, obwohl dies auch einfach als Wärme oder Wärmemenge bezeichnet werden kann.
