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Wärmeenergie und thermische Energie werden oft synonym verwendet, da sie auf das gleiche physikalische Phänomen verweisen. Beide Begriffe beziehen sich auf die Energie, die aufgrund der Bewegung von Atomen und Molekülen in einem System in Form von Wärme übertragen wird. Diese Bewegungen werden durch die Temperatur des Systems verursacht, wobei höhere Temperaturen eine höhere Bewegungsenergie bedeuten.
Die Wärmeenergie und thermische Energie können in verschiedenen Kontexten auftreten, beispielsweise in der Physik, Chemie und Technik. In der Thermodynamik beziehen sich diese Begriffe auf die Energie, die zwischen Systemen aufgrund von Temperaturunterschieden ausgetauscht wird. In der Materialwissenschaft können sie auf die Energie angewendet werden, die von Materialien abgestrahlt oder absorbiert wird.
In der Praxis werden die Begriffe "Wärmeenergie" und "thermische Energie" oft austauschbar verwendet, um sich auf die Energie zu beziehen, die durch Wärmeübertragung erzeugt oder übertragen wird.