Joule dedicou-se a demonstrar que com a diminuição da energia mecânica haveria transferencia de certa quatidade de energia (calor) em valores iguais.
Dessa forma, ele concluiu que, pelas massas, a variação de altura e o trabalho realizado pela força da gravidade; e calculou pelo ΔQ, a variação da energia interna. Portanto, ele estabeleceu que 4180J de energia correspondiam a 1000 cal, ou seja 1 cal equivale a 4,18J