Два объекта в физическом контакте друг с другом находятся в тепловом равновесии, когда они достигают той же температуры, и обмен тепловой энергии больше не происходит. Согласно HyperPhysics, отношение теплового равновесия следует за теорией термодинамики Зерота, которая гласит, что «если две системы в то же время находятся в тепловом равновесии с третьей системой, они находятся в тепловом равновесии друг с другом».
Когда более горячий объект находится в контакте с кулером, более горячий объект передает тепловую энергию кулерному объекту. Этот процесс приводит к тому, что более горячий объект охлаждается и объект кулера становится теплее.
Этот обмен энергией продолжается до тех пор, пока два объекта не будут иметь одинаковую температуру или находятся в состоянии равновесия.
Чтобы проиллюстрировать это, возьмите, например, чашку горячей воды (система A) и чашку холодной воды (система B), которые остаются в комнате (в окружении). Процесс, который возникает между чашкой горячей воды (система А) и комнатой (окружающей средой), является экзотермическим, поскольку теряется тепловая энергия. И наоборот, процесс, который возникает между чашкой холодной воды (система B) и комнатой (окружающей средой), является эндотермической, поскольку тепловая энергия поглощается чашкой холодной воды. В конце концов, все три достигают той же температуры, температуры в комнате.
Важно отметить, что всякий раз, когда два объекта с разными температурами контактируют друг с другом, энергия от более теплых объектов всегда перемещается к более холодным объектам. В этом отношении направление передачи энергии не зависит от количества энергии, а только от температуры.