A energia térmica é a energia cinética e potencial total associada ao movimento aleatório de átomos e moléculas em um sistema. É uma medida da energia interna de um sistema devido à sua temperatura. A energia térmica de um sistema é diretamente proporcional à sua temperatura e à quantidade de matéria que ele contém.

Matematicamente, a energia térmica (E) de um sistema pode ser expressa como:

E =mcΔT

onde:
- m é a massa do sistema em quilogramas (kg)
- c é a capacidade térmica específica do sistema em joules por quilograma-kelvin (J/kg-K)
- ΔT é a mudança na temperatura do sistema em Kelvins (K)

A capacidade térmica específica (c) de uma substância representa a quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura de um quilograma dessa substância em um Kelvin. Diferentes substâncias têm diferentes capacidades térmicas específicas, indicando sua capacidade de armazenar energia térmica.

A energia térmica de um sistema pode ser aumentada adicionando-lhe calor ou realizando trabalho nele. Por outro lado, pode ser diminuído removendo-se calor ou extraindo-se trabalho dele.

Compreender a energia térmica é crucial na termodinâmica, na transferência de calor e em muitas outras áreas da física e da engenharia. Desempenha um papel significativo em vários fenômenos, como condução de calor, convecção, radiação e expansão térmica.