Benjamin Thomson, lord of Rumford, avance le premier l'idée de l'équivalence entre chaleur et travail, qui peuvent se transformer l'un dans l'autre. Il mesure le facteur de conversion, pour lequel il publie en 1798 une valeur proche de celle établie de nos jours:
Une calorie ($cal$) est la quantité de chaleur nécessaire pour élever la température de 1 gramme d'eau de 1 degré. Un Joule ($J$) est le travail nécessaire pour exercer une force de 1 Newton sur 1 mètre. Conversions: $1\; cal$ $=$ $4,184\; J$ $1\; J$ $=$ $0,239 \;cal$
Le premier principe de la thermodynamique, généralisation de cette observation, fut formulé indépendamment par Mayer et Joule 40 ans plus tard:
