Wärme wird auf drei Arten übertragen: Wärmeleitung, Wärmeströmung oder Konvektion (Thermodynamik) und Wärmestrahlung (Quantenmechanik).
Während bei der Konvektionsheizung (Luftheizung) zum Wärmetransport die Wärmeströmung von warmer Luft wirksam wird (Thermodynamik), vollzieht sich bei einer Strahlungsheizung der Wärmetransport ohne irgendein Transportmedium nur durch Wärmestrahlung (Quantenmechanik).

Der Vorgang, bei dem durch die Strömung einer Flüssigkeit oder eines Gases Wärme transportiert wird, wird Konvektion genannt. Sie entsteht auf natürlichem Weg, wenn sich eine Flüssigkeit oder ein Gas erwärmt, ausdehnt und infolge der dadurch verringerten Dichte in kühlere Regionen aufsteigt. Die Konvektion dauert, so lange es Temperaturunterschiede gibt. Beispiele für natürlich angetriebene Konvektion sind die Luftzirkulation in der Atmosphäre oder in beheizten Räumen, der Energietransport vom Erdkern an die Erdkruste und Meeresströmungen.

Experimente
Miss die Temperaturen im Zimmer in der Nähe des Bodens und der Decke!

Die Wärmeleitung ist eine Form der Übertragung von Wärme, bei der weder Strahlung, noch erwärmte Materie transportiert wird. Es ist nötig, dass die Wärmeleitung innerhalb eines Körpers vor sich geht, oder die beteiligten Körper zueinander einen direkten Kontakt haben.

Besonders gute Wärmeleiter sind die Metalle. Gase und Flüssigkeiten haben eine geringe Wärmeleitfähigkeit. Nichtkristalline Festkörper wie z.B. Glas leiten die Wärme schlechter. Man kann einen Glasstab mit einem Ende in eine Flamme halten, ohne sich am anderen Ende die Finger zu verbrennen. Schlechte Wärmeleiter nennt man Isolatoren.

Ein warmer Körper kann den kälteren auch ohne einen direkten Kontakt erwärmen: durch die Wärmestrahlung. Zur Wärmestrahlung ist kein Medium nötig.
Je größer die Temperatur eines Körpers ist, desto stärker ist seine Wärmestrahlung. Unter gleichen Bedingungen strahlen Körper mit dunkler, rauer Oberfläche stärker als die mit glänzender, glatter Oberfläche Wärme aus.

Wenn die Wärmestrahlung einen Körper trifft, werden die Strahlen teils absorbiert, teils reflektiert. Unter den gleichen Bedingungen absorbieren die Körper mit dunkler, rauer Oberfläche die Wärme stärker als die mit glänzender, glatter Oberfläche. So werden die dunklen Körper wärmer als die hellen. Interessant ist, dass die besten Wärmestrahler auch die besten Absorber sind.

Beispiel:
Die Erde nimmt durch Absorption von Sonnenlicht Wärme auf. Diese Wärme kann durch Wärmeabstrahlung wieder abgegeben werden. Die aufgenommene und die abgegebene Wärme sollten über einen längeren Zeitraum im Gleichgewicht sein. Das sichert die konstante Temperatur der Erde. In der Atmosphäre der Erde sind aber Wolken, Wasserdampf, Kohlendioxid, und eine Reihe von Spurengasen. (Ozon, Methan, Lachgas) Die absorbieren die von der Erde abgegebene Wärmestrahlung und durch diesen so genannten Treibhauseffekt der Erdatmosphäre erhöht sich die Temperatur der Erdoberfläche.

Experimente:
Halte ein Stück Alufolie vor dein Gesicht! Fühle die zurück gespiegelte Wärme deines Körpers!