Toplinske interakcije mogu biti posljedica promjene
agregatnih stanja unutar sistema ili kemijskih reakcija koje se odvijaju
u sistemu. One su od posebna interesa za termodinamiku bioloških sistema.
Pri promjeni agregatnih stanja ili odvijanju kemijskih
reakcija dolazi do promjene strukture. Različite strukture imaju različitu
energiju te sistem mora predati (egzotermne reakcije) ili primiti (endotermne
reakcije) energiju u toplinskoj interakciji s okolinom.
Količina topline pri egzotermnim ili endotermnim
reakcijama u sistemu kod stalne temperature i stalnog vanjskog tlaka:
Q
= DH = DmLp,T
Dm je masa tvari koja je promijenila fazu, a Lp,T je energija koju treba dovesti jednom kilogramu tvari u sistemu da bi se struktura promijenila pri stalnom tlaku i stalnoj temperaturi (latentna toplina agregatne ili kemijske transformacije tvari).
Protočni kalorimetar
mjeri snagu toplinske interakcije bioloških sistema i okoline.