В теплом физическом теле есть всегда некоторый запас энергии, который может быть использован. Наиболее известное проявление этой энергии обнаруживается в том случае, когда вода кипит в чайнике и теплота, сообщенная воде, заставляет прыгать его крышку. Но если в случае теплота водяного газа заставляет двигаться крышку чайника, то почему бы она не могла двигать и более сложный механизм?
Этот вопрос разрешается в каждой паровой машине, которая приводится в движение теплотой.
Точно так, как теплота может производить работу, и работа производит теплоту.
В старое время огонь добывался посредством трения друг о друга двух сухих кусков дерева. Теплоты, появляющейся от их долгого трения, достаточно для того, чтобы произвести загорание обоих кусков. Еще на более простом примере можно убедиться в том, что теплота производится работой: стоит только потереть руку о свое платье.
Работы трения или удар, при зажигании спички бывает достаточно для того, чтобы получить такс е количество теплоты, от которого спичка загорается. И наоборот, тот род движения, который мы называем теплотой, может быть обращен в обыкновенное движение, подобное движению колеса или крышки чайника.
Очень важно вполне выяснить себе это явление. На первый взгляд кажется, что теплота и работа не имеют ничего общего между собою, что работу можно произвести без теплоты и теплоту без работы. У нас не появляется и мысли о том, что должна существовать определенная зависимость между теплотой и работой. Кажется, что теплота и работа настолько различные понятия, что они не могут быть измерены одно посредством другого. Но если мы представляем себе теплоту как молекулярное движение, т. е. движение мельчайших частиц тела, и работу как движение массы, которая состоит из этих частиц, тогда окажется вполне возможным, что один род движения превращается в другой и что между этими родами движения должно существовать вполне определенное соотношение, которое дает возможность превращать их друг в друга. Если бы это было не так, то любое количество движения могло бы быть обращено в ничто или получено из ничего. Но мы знаем, что подобных вещей происходить не может.