Почему и как тела нагреваются? Что такое тепло?

Под нагревом мы обычно понимаем повышение температуры. Температура - это такая специфическая величина, которую упрощённо можно представить как меру средней кинетической энергии большого количества частиц, составляющих тело. Когда частицы тела с высокой температурой взаимодействуют (например, сталкиваются) с частицами тела с низкой температурой, первые передают вторым свою энергию, и большая температура снижается, а меньшая возрастает. Детально этот процесс описывается молекулярно-кинетической теорией (МКТ).

Вопреки распространённым и интуитивно доступным бытовым представлениям, теплота - это способ передачи энергии, происходящий при разности температур контактирующих тел. Энергия, которая при этом передаётся, называется количеством теплоты dQ, оно отводится от тела с большей температурой и подводится к телу с меньшей температурой. Очень важно, что количество теплоты зависит не только от начальной и конечной температуры тела, но и пути процесса (изобарный, если давление тела не меняется; изохорный, если не меняется его объём; политропный или вовсе какой-нибудь произвольный). Коль скоро теплота - это способ передачи энергии, зависящий от пути процесса, то теплота в теле НЕ содержится. Теплота может только передаваться. Содержится в теле т.н. внутренняя энергия U, изменение которой dU связано с теплотой известным первым законом термодинамики: dQ=dU+dL. dL - это ещё один способ передачи энергии, который происходит при механическом перемещении тела или его части и называется работой. Ка-те-го-ри-чес-ки(!!!) нельзя путать теплоту с внутренней энергией. В частном случае количество теплоты может быть равно изменению внутренней энергии: dQ=dU, но равенство Q=U не имеет никакого смысла. Математику будет проще понять, если сказать, что dU - полный дифференциал, а dQ (и dL) - неполный дифференциал. Математик ещё больше обрадуется, узнав, что описанная ранее температура является интегрирующим делителем для dQ :) Но это уже другая история...

Обычно мы называем тёплым тот предмет, от которого к нам поступает теплота, а холодным тот, к которому от нас уходит тепло. Иногда можем назвать тёплым тело, к которому уходит относительно мало теплоты - насколько можем судить по своим ощущениям. Отсюда и возникло предположение, что тепло - это некая сущность, которая содержится в телах и переходит туда-сюда. Гипотезу эту давно опровергли, но в быту это представление всё ещё часто встречается.