James Prescott Joule nel 1845 realizzò un esperimento fondamentale che dimostra che il calore è una forma di energia:
Un liquido è posto in un calorimetro in cui è immerso un mulinello azionato dalla caduta di un peso. Facendo scendere il peso, compiamo lavoro sul liquido contenuto nel calorimetro, che si scalda. Il lavoro meccanico ha quindi lo stesso effetto di una sorgente di calore: il lavoro è stato convertito in calore.
Dunque la quantità di calore può essere misurata in Joule (precedentemente era misurata in calorie, definite come quantità di calore necessaria a portare 1g d'acqua da 14,5 a 15,5 °C; 1 cal =4,186J).