determinó experimentalmente el equivalente mecánico del calor. Helmholtz en 1847 aplicó los conceptos de la transformación y conservación de la energía a las diversas ramas de la física y, con ello, vinculó muchos fenómenos bien conocidos. Estos trabajos condujeron al abandono de la teoría corpuscular del calor.
El tratamiento matemático de los problemas térmicos fue exigido por consideraciones prácticas. La termodinámica surgió del intento de determinar matemáticamente cuánto trabajo se puede obtener de una máquina de vapor.
Sadi-Carnot, partidario de la teoría corpuscular, dio el primer impulso a esto. El principio que lleva su nombre fue publicado en 1824.
Aunque la importancia de su obra fue enfatizada por B. P. E. Clapeyron, no obtuvo un reconocimiento general hasta que fue presentado por William Thomson. Este último señaló la necesidad de modificar el razonamiento de Carnot para ponerlo en acuerdo con la nueva teoría del calor.
William Thomson demostró en 1848 que el principio de Carnot conducía a la concepción de una escala absoluta de temperatura. En 1849 publicó «una exposición de la teoría de Carnot sobre la potencia motriz del calor, con resultados numéricos deducidos de los experimentos de Regnault».
En febrero de 1850, Rudolf Clausius (1822–1888), entonces en Zúrich (y más tarde profesor en Bonn), comunicó a la Academia de Berlín un artículo sobre el mismo tema que contiene el proteico segundo principio de la termodinámica.
En el mismo mes, William John M. Rankine (1820–1872), profesor de ingeniería y mecánica en Glasgow, leyó ante la Real Sociedad de Edimburgo un artículo en el que declara que la naturaleza del calor consiste en el movimiento rotacional de las moléculas, y llega a algunos de los resultados obtenidos previamente por Clausius.
No menciona el segundo principio de la termodinámica, pero en un artículo posterior declara que este podría deducirse de las ecuaciones contenidas en su primer artículo. Su demostración del segundo principio no está libre de objeciones.
En marzo de 1851 apareció un artículo de William Thomson que contenía una demostración perfectamente rigurosa del segundo principio. Lo obtuvo antes de haber visto las investigaciones de Clausius. El enunciado de este principio, tal como lo dio Clausius, ha sido muy criticado, en particular por Rankine, Theodor Wand, P. G.
Tait y Tolver Preston. Los reiterados esfuerzos por deducirla a partir de principios mecánicos generales han resultado infructuosos. La ciencia de la termodinámica fue desarrollada con gran éxito por Thomson, Clausius y Rankine. Ya en 1852 Thomson descubrió la ley de la disipación de energía, deducida en un período posterior también por Clausius. Este último denominó energía no transformable con el nombre de entropía, y afirmó luego que la entropía del universo tiende hacia un máximo. Para la entropía, Rankine empleó el término función termodinámica.