Inicialmente la energía transmitida a un cuerpo mediante trabajo, es decir, aplicando fuerzas, se medía en joule, mientras que la transmitida por calentamiento se medía en caloría. Joule determinó la equivalencia entre ambas unidades de medición de la energía.

Joule determinó la equivalencia entre ambas unidades con el siguiente experimento. Calentó agua en un recipiente cerrado haciendo girar unas ruedas de paletas y halló que el aumento de temperatura del agua era proporcional al trabajo realizado para mover las ruedas. Encontró que 1J produce la misma elevación de temperatura que 0,24 cal, o a la inversa, que 1 cal produce igual elevación de temperatura que 4,2 J.