El desarrollo un aparato que constaba de un deposito con agua aislado térmicamente con un termómetro que indicaba la temperatura del agua, este recipiente tenía unas aspas que estaban conectadas a dos pesas que al caer por la gravedad movían las aspas. Joule observó que este movimiento que agitaba el agua del interior del recipiente también producía un aumento en la temperatura de esta, de lo cual dedujo que el trabajo producido por el moimiento de las pesas al caer podría aumentar la temperatura del agua del interior, y como consecuencia, un aumento de la temperatura se puede conseguir bien por un aporte de calor o produciendo trabajo sobre una sustancia.
La consecuencia de este experimento no fue más que el Primer Principio de la Termodinámica:
"La variación de energía interna de un sistema es igual al calor transferido al sistema más el trabajo realizado sobre él."
