Quais são os principais mecanismos de transferência de calor entre um corpo quente confinado por uma parede metálica e o ambiente?

Condução através da parede, convecção entre a superfície externa e o fluido ambiente, e radiação; isolamento reduz, mas não elimina, a troca de calor.

Explicação:
Uma diferença de temperatura gera fluxo de energia do quente para o frio. Primeiro ocorre condução pela parede metálica, descrita pela Lei de Fourier \(q=-kA\,\mathrm{d}T/\mathrm{d}x\).
Em seguida, na interface com o ambiente, há convecção governada pela Lei do resfriamento de Newton \(q=hA(T_{\text{superf}}-T_{\text{amb}})\).
Também existe radiação, geralmente menor, proporcional às diferenças de temperatura elevada a quarta potência (Lei de Stefan–Boltzmann).
Isolantes aumentam a resistência térmica e reduzem \(q\), mas somente um isolante perfeito ou vácuo ideal eliminaria a troca.

Exemplo:
Considere uma caneca metálica com líquido a 80 °C em ambiente a 20 °C, área de superfície \(A=0{,}03\ \mathrm{m^2}\) e coeficiente convectivo \(h=10\ \mathrm{W/(m^2K)}\).
Usando Newton: \(q=hA(T-T_{amb})=10\cdot0{,}03\cdot(80-20)=18\ \mathrm{W}\).
Isso significa que a caneca perde cerca de 18 W para o ambiente; com isolamento eficaz o valor de \(h\) (ou a resistência total) diminui e \(q\) reduz.