Wanneer thermische energie wordt toegevoegd aan materie, krijgen de deeltjes erin energie en beginnen ze sneller en met een grotere trillingsamplitude te bewegen. Dit leidt tot een aantal wijzigingen, afhankelijk van de toestand van de materie:

vaste stoffen:

* Verhoogde trillingen: De deeltjes in een vaste stof zijn strak verpakt en trillen over vaste posities. Het toevoegen van thermische energie verhoogt de amplitude van deze trillingen.

* Uitbreiding: Naarmate de trillingen krachtiger worden, neemt de gemiddelde afstand tussen deeltjes toe, waardoor de vaste stof licht uitzet.

* Staatsverandering: Als er voldoende thermische energie wordt toegevoegd, kunnen de trillingen zo sterk worden dat de deeltjes loskomen van hun vaste posities, wat leidt tot een verandering van toestand van vaste stof in vloeistof (smelten).

vloeistoffen:

* Verhoogde kinetische energie: De deeltjes in een vloeistof hebben meer vrijheid om te bewegen dan in een vaste stof. Het toevoegen van thermische energie verhoogt de kinetische energie van deze deeltjes, waardoor ze sneller bewegen en vaker botsen.

* Uitbreiding: Vergelijkbaar met vaste stoffen worden ook vloeistoffen uitgezet wanneer ze worden verwarmd als gevolg van verhoogde deeltjesbeweging.

* Staatsverandering: Als er voldoende thermische energie wordt toegevoegd, kunnen de deeltjes voldoende energie krijgen om aan het oppervlak van de vloeistof te ontsnappen, wat leidt tot een verandering van toestand van vloeistof in gas (koken).

gassen:

* Verhoogde snelheid en botsingen: Gasdeeltjes bewegen al vrij en botsen met elkaar. Het toevoegen van thermische energie verhoogt de snelheid van deze botsingen en de frequentie van botsingen.

* Uitbreiding: Gassen gaan aanzienlijk uit wanneer de verwarming wordt verwarmd omdat de deeltjes verder uit elkaar bewegen vanwege verhoogde kinetische energie.

* Staatsverandering: Als er voldoende thermische energie wordt toegevoegd, kunnen de gasdeeltjes ioniseren, waardoor een plasma wordt gevormd.

Samenvattend, het toevoegen van thermische energie aan materie zorgt ervoor dat de deeltjes sneller bewegen, meer trillen meer en vaker botsen. Dit kan leiden tot uitbreiding, veranderingen in staat en zelfs ionisatie in extreme gevallen.