La primera ley de la termodinámica identifica al calor y el trabajo como métodos de transferencia de energía. Una unidad de calor es la caloría, la cantidad de calor necesaria para elevar 1°C la temperatura de un gramo de agua, mientras que el equivalente mecánico es el joule, definido como el producto de fuerza por distancia. James Joule demostró experimentalmente en 1843 que el aumento en la temperatura del agua al agitarla mecánicamente era proporcional a la energía mecánica empleada,