Тем не менее, хотя природа тепла толковалась долгое время с ошибочных позиций, ученые определили ряд его свойств, аналогично тому, как физики обнаружили явления, связанные с отражением и преломлением световых лучей, еще до раскрытия истинной природы света. Французы Ж. Фурье и Н. Карно, изучая процесс передачи тепла, сделали несколько краеугольных открытий. Карно, по сути дела, можно считать основателем термодинамики (по-гречески «тепло в движении»). Он сделал для работы паровых двигателей надежное математическое обоснование. Свои работы Карно выполнил в 1820-х годах. С 1840-х годов физики вплотную занялись поисками ответов на ключевые вопросы: все ли тепло, переведенное в форму пара, можно использовать на механическое перемещение поршня? имеются ли какие-то ограничения, связанные с конверсией тепла в механическую работу? как обстоит дело с обратным процессом — переходом работы в тепло?