La investigación arqueológica en el sitio Paleolítico Xihoudu en Ruicheng, Shanxi, China, muestra que la gente comenzó a utilizar el fuego hace unos 654,38+80 millones de años. Alrededor del año 2000 a.C., hubo registros de anomalías de temperatura en China. En BC, las primeras teorías en el campo de la ciencia térmica aparecieron tanto en Oriente como en Occidente. Zou Yan durante el Período de los Reinos Combatientes en China fundó la Teoría de los Cinco Elementos. Llamó al agua, el fuego, la madera, el metal y la tierra los Cinco Elementos, que son la base de todas las cosas. En la antigua Grecia, Heráclito propuso que el fuego, el agua, la tierra y el aire eran los cuatro elementos separados de la naturaleza. Esta es la comprensión temprana de la naturaleza por parte de la gente.
En 1714, Warren Hayter mejoró el termómetro de mercurio, estableció la escala de temperatura Fahrenheit, estableció un estándar universal para la medición de la temperatura y puso la termodinámica en el camino de la ciencia experimental. Después de 200 años de arduo trabajo por parte de muchos científicos, no fue hasta que Nernst propuso la tercera ley de la termodinámica en 1912 que la gente tuvo una comprensión correcta de la naturaleza del calor y gradualmente estableció una teoría científica del calor.
Históricamente ha habido dos visiones opuestas sobre el calor. La teoría calórica surgió en el siglo XVIII, tratando el calor como un fluido inmortal. Los objetos con mayor calor tienen temperaturas más altas. Por el contrario, el calor se considera una forma de movimiento de la materia. El científico ruso Lomonosov señaló que el calor es una manifestación del movimiento molecular.
En vista de la dificultad de que la teoría del calor no pueda explicar la generación de calor por fricción, muchos científicos han realizado varios experimentos sobre la generación de calor por fricción, especialmente en el experimento de Langford. fricción entre la broca y la pared interior del barril, el agua hierve casi sin residuos; después de 1840, Joule realizó una serie de experimentos que demostraron que el calor está relacionado con el movimiento aleatorio de una gran cantidad de moléculas.
El experimento de Joule utilizó datos precisos para confirmar la exactitud del concepto mecánico equivalente del calor de Meyer, lo que hizo que la gente abandonara la teoría calórica y sentó las bases experimentales para la ley de conservación de la energía. Paralelamente también se han desarrollado dos técnicas experimentales térmicas, la termometría y la calorimetría.
La ciencia térmica estudia principalmente los fenómenos térmicos y sus leyes. Tiene dos métodos de descripción diferentes: la termodinámica y la física estadística. La termodinámica es su teoría macroscópica y sus leyes experimentales. La física estadística es su método de descripción microscópica. Simplifica los modelos físicos y utiliza métodos estadísticos para encontrar la relación entre cantidades microscópicas y cantidades macroscópicas.