l fisico
britannico James Prescott Joule, dopo aver esaminato gli effetti termici della corrente
elettrica, decise di indagare sugli effetti termici del movimento meccanico.
A tale scopo costruì il mulinello a palette riprodotto nella figura. I due pesi raffigurati, scendendo verso il basso mettono in rotazione il mulinello contenuto nel calorimetro. Dopo diverse ripetizioni di tale processo quando il sistema è tornato all'equilibrio, si nota che la temperatura del sistema è aumentata di una quantità DT corrispondente ad una quantità di calore Qtot calcolabile attraverso la formula Qtot = m c DT. L'acqua agisce sulle palette creando un attrito viscoso che cresce all'aumentare della velocità delle palette. I due pesi scendono con un' accelerazione simile a g, ma quando la velocità aumenta anche l' attrito dell' acqua diventa maggiore. In breve tempo quindi la resistenza idrodinamica che agisce sul mulinello diventa uguale alla forza peso agente sui due pesi per cui questi scendono con velocità costante. Di conseguenza l' energia cinetica finale K dei due pesi è minore della loro energia potenziale W. E' stata dissipata una quantità di energia DE = W - K per attrito nel calorimetro. Dopo N ripetizioni, l'energia dissipata per attrito è Etot = N D E. Joule arrivò a dimostrare che il rapporto Etot / Qtot era costante. Da ciò deriva che il calore ed energia sono la stessa quantità fisica. Fu quindi accettata l'idea che il calore è come il lavoro una delle modalità di trasmissione dell'energia.
