Năm 1845, nhà bác học Prescott Joule đã tiến hành thí nghiệm như hình bên. Trong mô hình thí nghiệm của ông, bình nhiệt lượng kế cách nhiệt tốt, các quả nặng chuyển động dưới tác dụng của trọ

Nhiệt độ của nước trong bình tăng lên chứng tỏ nội năng của nước tăng.

Bằng mô hình thí nghiệm này, ta cũng có thể làm giảm nội năng của nước ở trong bình.

Nếu bỏ qua ma sát ở các ổ trục ròng rọc và sự mất nhiệt ra môi trường thì tổng độ giảm cơ năng của \({m_1}\)và \({m_2}\)bằng độ biến thiên nội năng của nước ở trong bình.

Mỗi quả nặng có khối lượng \[2{\rm{ }}kg,\] được thả rơi từ độ cao \[50cm,\]các quả nặng rơi đều với vận tốc rất nhỏ, lấy \[g{\rm{ }} = {\rm{ }}9,8\,\frac{m}{{{s^2}}}.\]Thực tế các thiết bị không hoàn toàn cách nhiệt nên kể từ lúc thả đến lúc các quả nặng chạm đất, có nhiệt lượng \[0,8\,J\] truyền từ nước ra môi trường. Độ tăng nội năng của nước trong quá trình trên là \[20,4\,J.\]