熱
ピストン内の気体のような単純な圧縮可能な系では、エンタルピーと内部エネルギーの変化はそれぞれ定圧熱容量と定積熱容量とに関連付けることができる。体積を一定に保つ(定積)条件の下では、初期温度 T0 から最終的な温度 Tf に変化させるのに要する熱 Q {\displaystyle Q} は次の式で表される。
Q = ∫ T 0 T f C v d T = Δ U {\displaystyle Q=\int _{T_{0}}^{T_{f}}C_{v}\,dT=\Delta U\,\!}
一方、圧力を一定に保つ(定圧)条件の下では、熱は次の式で表される。
Q = ∫ T 0 T f C p d T = Δ H = Δ U + ∫ V 0 V f P d V {\displaystyle Q=\int _{T_{0}}^{T_{f}}C_{p}\,dT=\Delta H\ =\Delta U+\int _{V_{0}}^{V_{f}}P\,dV\,\!}
熱伝達で移されるエネルギー総量(amount of heat)は一般に Q で表され、一般に熱量と呼ばれる。その正負は、ある物質(熱力学系)が外界に熱を放出する場合を負(Q < 0)、ある物質が外界から熱を吸収する場合を正 (Q > 0)とするように定義される。
単位時間当たりの熱流 (heat transfer rate) は熱量の時間微分として表される。
Q ̇ = d Q d t {\displaystyle {\dot {Q}}={\frac {dQ}{dt}}}
熱流束 (heat flux) は単位面積の断面を通過する単位時間当たりの熱流と定義され、q と表記される。