O estudo das relações entre as quantidades de trocadas e os trabalhos realizados num processo físico, envolvendo um corpo e o meio exterior, é atualmente conhecido como a . Entretanto, demorou muitos anos compreender a natureza do calor, e foi necessário efetuar diversos trabalhos por distintos científicos.
James Joule, Rudolf Clausius e William Thomson, no final do século XIX, retomaram o conceito de calor denominado por Benjamin Thompson no século anterior. Contudo, foi Clausius quem estabeleceu duas leis da termodinâmica e Joule quem atribuiu a unidade de medida do calor no S.I, o .
A primeira lei da termodinâmica, é a de de energia aplicada aos processos naturais que envolvem trocas de calor e realização de trabalho mecânico.A segunda, conhecida como "" ,estabelece que o calor não passa espontaneamente de um corpo mais frio para outro de temperatura mais alta.
Com bases nessas leis,podemos explicar o funcionamento das térmicas e as condições necessárias para obter seu máximo rendimento.Assim, as máquinas a vapor passaram a ser intensamente utilizadas na Primeira Revolução e, até hoje, tem muitas aplicações no mundo industrial.