在热力学定律发展的初期，科学家一直为热与功之间量的转换所困。直到焦耳在 1840－1848 年间的一连串实验才找出热与功转换之相对应量，即热功当量，其值为： 其中，Calorie（卡路里）及 BTU（英制热单位）为热的单位，而 Joules（焦耳＝一牛顿力量作了一公尺距离的功）及ft-lbf（尺一磅力）则为功的单位。简言之，热功当量是多少热可以换成多少功之转换值。