In termodinamica, il calore è energia in trasferimento verso o da un sistema termodinamico, da meccanismi diversi dal lavoro termodinamico o dal trasferimento di materia. Il calore si riferisce a una quantità trasferita tra sistemi, non a una proprietà di un qualsiasi sistema, o “contenuta” al suo interno. D’altra parte, l’energia interna è una proprietà di un singolo sistema. Il calore e il lavoro dipendono dal modo in cui si è verificato un trasferimento di energia, mentre l’energia interna è una proprietà dello stato di un sistema e può quindi essere compresa senza sapere come l’energia è arrivata lì.

In un conto meccanico statistico di un gas ideale, in cui le molecole si muovono indipendentemente tra collisioni istantanee, l’energia interna è la somma totale delle energie cinetiche delle particelle indipendenti del gas, ed è questo movimento cinetico che è la fonte e l’effetto del trasferimento di calore attraverso il confine di un sistema. Per un gas che non ha interazioni di particelle tranne che per collisioni istantanee, il termine “energia termica” è effettivamente sinonimo di “energia interna”. In molti testi di fisica statistica, “energia termica” si riferisce a k T {\displaystyle kT} , il prodotto della costante di Boltzmann e della temperatura assoluta, scritto anche come k B T {\displaystyle k_{\text{B}}T} . In un materiale, specialmente nella materia condensata, come un liquido o un solido, in cui le particelle costituenti, come molecole o ioni, interagiscono fortemente tra loro, le energie di tali interazioni contribuiscono fortemente all’energia interna del corpo, ma non sono semplicemente evidenti nella temperatura.

Il termine “energia termica” si applica anche all’energia trasportata da un flusso di calore, anche se questo può anche essere semplicemente chiamato calore o quantità di calore.