Khi hai vật chênh lệch nhiệt độ tiếp xúc với nhau thì nhiệt độ của chúng sẽ tiến đến bằng nhau vì:
- Theo nguyên lý truyền nhiệt, nhiệt năng luôn truyền từ vật có nhiệt độ cao sang vật có nhiệt độ thấp.
- Khi hai vật tiếp xúc với nhau, các phân tử ở vật có nhiệt độ cao sẽ chuyển động nhanh hơn và va chạm với các phân tử ở vật có nhiệt độ thấp.
- Quá trình va chạm này sẽ truyền năng lượng từ các phân tử ở vật có nhiệt độ cao sang các phân tử ở vật có nhiệt độ thấp.
- Quá trình truyền nhiệt sẽ tiếp tục diễn ra cho đến khi nhiệt độ của hai vật bằng nhau.
- Khi nhiệt độ của hai vật bằng nhau, ta nói hai vật đã đạt đến trạng thái cân bằng nhiệt.