Joule expuso, cuando fluye una corriente eléctrica por un conductor, se produce un aumento de temperatura. Esta ley nos permite calcular el calor que se genera cuando la corriente eléctrica circula por una resistencia.

En 1852 Joule y William Thomson descubrieron que cuando se permite que un gas se expanda sin realizar ningún tipo de trabajo externo, la temperatura del gas disminuye. Este fenómeno se llamó el efecto Joule-Thomson, fue la base para la refrigeración de los aparatos de aire acondicionado.

James Joule desempeñó un papel fundamental en la conservación de la energía como un principio universal de la física. Se basa en que el calor y la energía son equivalentes.

Las mejoras a la máquina de vapor convirtieron a James Watt en un hombre rico: pudo retirarse en 1800, comprar casas de campo en Escocia, viajar con su esposa a Francia y Alemania, y participar en sociedades dedicadas a las ciencias y a las artes.

Max Planck trató de encontrar una explicación para la luz emitida por los cuerpos calentados (o lo que los físicos llaman radiación de cuerpo negro). En 1900, declaró que la energía no sería continua, como se pensaba. 
Su teoría decía: «La radiación es absorbida o emitida por un cuerpo calentado no en forma de ondas, sino por medio de «pequeños paquetes» de energía. Max Planck dio el nombre de «quantum» a estos paquetes de energía, dando la idea de una unidad de energía definida y proporcional a la frecuencia de radiación.
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Durante el régimen nazi en Alemania, sus amigos Einstein y Schroedinger fueron obligados a abandonar Alemania. Planck se negó dos veces a firmar un juramento de lealtad al Partido Nazi. En 1944, en plena guerra mundial, su hijo fue acusado de conspirar contra Hitler y finalmente ejecutado. Su casa y su biblioteca fueron destruidas por los bombarderos de guerra.