Termisk energi är den totala kinetiska och potentiella energin som är associerad med den slumpmässiga rörelsen av atomer och molekyler i ett system. Det är ett mått på den inre energin i ett system på grund av dess temperatur. Den termiska energin i ett system är direkt proportionell mot dess temperatur och mängden materia det innehåller.

Matematiskt kan den termiska energin (E) i ett system uttryckas som:

E =mcAT

där:

- m är systemets massa i kilogram (kg)

- c är systemets specifika värmekapacitet i joule per kilogram-kelvin (J/kg-K)

- ΔT är förändringen i systemets temperatur i kelvin (K)

Den specifika värmekapaciteten (c) för ett ämne representerar den mängd värme som krävs för att höja temperaturen på ett kilogram av det ämnet med en kelvin. Olika ämnen har olika specifik värmekapacitet, vilket indikerar deras förmåga att lagra värmeenergi.

Den termiska energin i ett system kan ökas genom att tillföra värme till det eller genom att arbeta på det. Omvänt kan den minskas genom att ta bort värme från den eller genom att utvinna arbete från den.

Att förstå termisk energi är avgörande inom termodynamik, värmeöverföring och många andra områden inom fysik och teknik. Det spelar en betydande roll i olika fenomen, såsom värmeledning, konvektion, strålning och termisk expansion.