1850年，确定能量守恒与转化定律：“在任何过程中，能量既不能创造，也不能消灭，只能从一种形式变为另一种形式，而不同形式的能量在相互转化时，数量永远是相当的。”

“热质说”

“热运动学”

1840年，焦耳（Joule）和迈耶（Mayer）确立了热功当量关系：

第一类永动机：“不需要外界提供能量，却能不断对外作功。”

热力学第一定律是热现象领域内的能量守恒与转化定律，它可以表述为：“第一类永动机不能造成。”