Da bi upoznali toplotne pojave, potrebno je obratit pažnju na untrašnju strukturu supstance. Supstanca se sastoji od molekula koji se kreću. Kod gasova i tečnosti molekuli se kreću haotično. Ovo kretanje se zove Braunovo kretanje. Usljed haotičnog kretanja dolazi do mnoštva sudara, prilikom čega molekuli mijenjaju brzinu i predaju dio energije prilikom sudara. Kada se gas zagrije čestice u samom gasu kreću se intenzivnije. Ovo se dešava zato što se atomi brže kreću i jače udaraju jedni u druge. Zbog toga zauzimaju više prostora. Zbog ovoga, nesređeno haotično kretanje molekla mogli smo nazvati i toplotnim
kretanjem. Toplotno kretanje se ne može zaustaviti. I kod najnižih temperatura koje je čovjek uspio dobiti, molekuli lagano osciluju oko svojih ravnotežnih položaja. Ogledi pokazuju da je temperatura tijela viša što se čestice brže kreću.
Toplotno kretanje
prisutno je u svim tijelima. O ovom kretanju nam svjedoče mnoge pojave, naprimjer, kretanje dima kroz prostoriju, strujanje vazduha i slično. Sve čestice unutar nekog tijela se kreću pa se toplotno kretanje može nazvati i unutrašnje kretanje, a energija koju tijelo ima zbog ovog kretanja naziva se unutrašnja energija tijela. Unutrašnja energija je zbir ukupne kinetičke energije molekula i potencijalnog uzajamnog djelovanja svih molekula tijela.
Veću energiju ima topla voda nego ista količina hladne vode. Zagrijavanjem tijela povećava se brzina kretanja njegovih čestica, to jest, povećava se srednja kinetička energija molekula. Zagrijavanjem se povećava i temperatura tijela. Možemo reći da je temperatura tijela srazmjerna srednjoj kinetičkoj energiji molekula. Srednja kinetička energija i temperatura su različite veličine mjere se različitim mjernim jedinicama. Ranije smo naveli da se mehaničkim radom može mijenjati energija tijela. Isto tako unutrašnja enrgija tijela može se mijenjati mehaničkim radom. Energija može da se prenosi između dva tijela bez vršenja nekog rada toplotnom razmjenom. Toplota je dio unutrašnje energije tvari koja prelazi s toplijeg na hladnije tijelo ili s toplijeg na hladnije područje tvari. Pri odavanju toplote dolazi do smanjenja unutrašnje enrgije i obrnuto, a pri primanju toplote dolazi do povećanja unutrašnje energije. Toplota kao oblik energije ima dvije osnovne karakteristike, jedna se zove temperatura, a druga količina toplote.
