L'esperimento compiuto da Joule definì per primo il concetto di caloria nel 1850. Lo strumento che venne utilizzato era: un recipiente contenente un kg di acqua alla temperatura di 14,5 °C, in cui era immerso un dispositivo costituito da "palette", fissate a un "albero" centrale capace di ruotare attorno al proprio asse.
I pesi, scendendo per forza di gravità, facevano ruotare per mezzo del filo l'albero a cui erano fissate le palette, ne facevano alzare la temperatura. In base a questo esperimento Joule definì quindi la chilo-caloria come la quantità di calore necessaria per far alzare di 1 °C, da 14,5 °C a 15,5 °C, la temperatura di un kg di acqua.
