焦耳所做的证明热和功有相当性的实验。焦耳在电机线圈的转轴上绕两根细线，分别跨过相距274米的定滑轮后垂挂几英磅重的砝码。线圈浸在量热器的水中。由砝码下落距离可算出机械功大小，由水温变化可算出热量多少。1843年他得到热功当量为4511焦耳/卡(现代公认值为4187焦耳/卡)。后经改进实验，他又得到热功当量为4145焦耳/卡。1849年他对各种测定数据进行分析，得到数值为4154焦耳/卡的结论。

热量以卡为单位时与功的单位焦耳之间的数值关系。做功和传热都能改变物体的能量，所以它们的单位之间存在一定的换算关系。英国物理学家焦耳经研究得出：1卡的热量与4184焦耳的功相当。即热功当量j可表示为：j＝4184焦·卡－１。在国际单位制中规定热量、功统一用焦耳作单位，热功当量已失去意义。

1.科学技术上指与某标准数量相对应的某个数量，如化学当量﹑热功当量﹑核装置的梯恩梯当量。