有温差，热量就会从高温处流向低温处。但热量不是凭空"跳"过去的，它需要具体的路径。热传导、热对流和热辐射，就是三种最基本的传热方式：热传导靠物体内部的微观粒子逐级传递能量，热对流靠流体整体流动搬运热量，热辐射靠电磁波跨空传递、不需要介质。理解这三种方式，再看清真实换热过程常常是它们的组合，是读懂换热器和换热实验的下一步。
热传导是热量在物体内部，从温度高的部分向温度低的部分逐级传递的方式。
温度高的区域，微观粒子热运动更剧烈，通过粒子间的相互作用（固体中还涉及晶格振动和自由电子的参与）把能量逐级传给相邻区域；能量就这样一级一级传递下去，宏观上表现为热量沿着物体从高温端流向低温端。整个过程里，物体本身没有发生整体流动，只是能量在粒子之间传递。
热传导在固体中表现最明显，液体和气体也能传导热量，但通常比固体弱得多。两个物体紧密接触时，热量也可以从一个物体传导到另一个物体。
生活中的例子随处可见：金属勺插进热水中，勺柄会慢慢变热，这是热量沿着勺体传导；锅底被加热后，热量穿过锅体传给锅里的食物，也是热传导。冬天同时摸金属和木头，会觉得金属更凉，原因是金属导热比木头快得多，手上的热量被更快地带走，皮肤温度降得更快——这恰恰说明不同材料的导热能力差异很大。
热对流是依靠流体（液体或气体）的整体流动来搬运热量的方式。与热传导的主要区别在于，对流依靠流体整体流动"带着热量走"；但两者并非截然对立——流体靠近壁面等位置仍存在热传导，真实过程中它们常常同时发生。
流体受热后通常体积膨胀、密度变小，于是向上浮；周围较冷的流体密度较大，会流过来补充。这样形成的循环，就是自然对流。烧开水时，锅底的热水上升、表面的冷水下沉，形成反复的循环，就是自然对流的典型表现；暖气片旁边的空气受热上升，冷空气不断补充，也是自然对流。
如果流体是靠外力驱动流动的，比如风扇吹风、空调送风、水泵带动冷却水循环，则称为强制对流。强制对流下流体流动更快，带走热量的能力通常也更强。
热对流只发生在流体中，固体内部不会发生整体流动，因而不会出现对流。需要说明的是，传导、对流和辐射哪种更"高效"，不能脱离材料、温度、流速和结构直接比较，具体哪种方式占主导，要结合实际条件判断。
热辐射是物体因自身温度而向外发射电磁波，把能量以电磁波形式传递出去的方式。
任何温度高于绝对零度的物体，都在持续向外辐射电磁波；物体温度越高，辐射越强。电磁波可以在真空中传播，所以热辐射不需要任何介质——这是它和热传导、热对流最根本的区别。辐射出的电磁波遇到其他物体时，一部分被吸收，重新转变成热能，使物体温度升高。
太阳就是最典型的例子：太阳与地球之间是接近真空的空间，热量无法靠传导或对流传过来，靠的正是热辐射。人在火炉旁或烤火时感到温暖，也是因为火源辐射出的能量被身体吸收；红外测温设备能测量物体温度，依据的同样是物体自发辐射的红外线强度与温度的关系。
传热方式传递机制是否依赖介质主要发生场合生活例子热传导微观粒子逐级传递能量，固体中还涉及晶格振动与自由电子需要，靠物体自身固体内部、紧密接触的物体之间金属勺插入热水后勺柄变热热对流流体整体流动搬运热量需要液体或气体液体、气体中，常伴随循环暖气让房间空气流动、烧水时水循环热辐射以电磁波传递能量不需要，真空也能传播跨真空或远距离传热太阳晒热地面、烤火感到温暖
需要提醒的是，传导、对流和辐射在真实过程中经常同时发生，判断某现象的主要传热方式时，要结合介质、流动和温度条件综合判断，不能只凭单一现象下结论。比如暖气供暖以自然对流为主，但也同时伴随辐射和传导。
现实中，多数换热过程并不是只有一种传热方式，而是几种方式同时发生、互相衔接。
以烧水为例：火焰先把热量传给壶底，火焰与壶底之间既有辐射也有对流；热量穿过壶底进入水中，是热传导；进入水后，水通过对流把热量带到整壶水。整个过程是多种方式共同完成的。
换热器中也是同样的逻辑。热流体流过换热壁面时，热量从流体交给壁面，这一环节是热流体侧的对流换热；热量穿过壁面，是导热；到达另一侧后，再从壁面交给冷流体，是冷流体侧的对流换热。合起来就是典型的"对流—导热—对流"组合传热路径。理解了这条路径，再看换热器为什么要把冷热流体分隔开、靠壁面交换热量，就会清楚很多。
能，但只能靠热辐射。热传导和热对流都需要介质，真空里没有物质粒子可供传递能量、也没有流体可以流动，唯独电磁波可以穿过真空，把热量从高温物体带到低温物体。太阳的热量到达地球，靠的就是辐射。
因为金属的导热能力比木头强得多。手指接触时，手上的热量会被金属更快地带走，皮肤温度下降更快，所以感觉更凉。这反映的是不同材料的导热性能差异，并不是金属本身温度更低。
以自然对流为主，同时伴随辐射和传导：暖气片周围的空气受热上升、冷空气补充，形成对流循环；暖气片表面也会向房间辐射热量；热量还通过接触传给空气。一个简单的供暖过程，往往是三种方式一起起作用。
不能一概而论。在空调室内侧，冷量通过风机强制送风传给室内空气，这个环节强制对流很重要；但整个制冷循环还包括压缩机、冷凝器等环节，各环节的换热方式并不相同。房间里同时存在辐射和传导，只是占比通常较小。
热量从高温处流向低温处，路径主要有三条：热传导靠物体内部的微观粒子逐级传递，热对流靠流体整体流动搬运，热辐射靠电磁波跨空传递且不需要介质。实际换热过程往往是多种方式同时参与，换热器中的"对流—导热—对流"就是典型的组合路径。搞清三种传热方式后，下一步的问题自然变成：工程上如何利用这些原理，让冷热两种流体连续、受控地完成热量交换？这就是换热器要做的事，我们下一篇展开。
