При соприкосновении двух тел различной температуры между ними происходит теплообмен: более нагретое тело, отдавай часть своей внутренней энергии менее ншретому, остывает, а менее нагретое тело, получая эту энергию, нагревается. Этот процесс продолжается до выравнивания температур обоих тел. Если эти тела составляют изолированную систему - внешние тела не участвуют в процессе теплопередачи (тепло не передается внешним телам и от них не поступает), то общая внутренняя энергия системы остается неизменной, т.е, сохраняется:
U0 = Uкон или Uкон - U0 = 0. (1)
Здесь U0 — начальное значение внутренней энергии системы, Uкон — её конечное значение, Это означает, что в изолированной системе количество теплоты, отданное более нагретым телом (или телами) (Q2), равно абсолютному значению количества теплоты, полученного мен се нагретым телом (телами) (Q1):
|Q2| = | Q1 | или Q1 + Q2 = 0. (2)
Равенство (2) называется уравнением теплового баланса и наряду с равенством (1) выражает закон сохранения энергии:
Отметим, что для определения количества теплоты, полученного или отданного телами изолированной системы в процессе теплопередачи, а также для определения удельной теплоемкости вещества используют прибор, называемый калориметром (от лаг. calor - «тепло» и metreo - «измеряю») (а).