James Prescott Joule (1818 - 1889) demostró por medio del experimento abajo graficado que al expandirse un gas no varía su temperatura, por ende la energía interna del mismo permanece constante.
U1 = U2
Nota: esta ley sólo se cumple para gases ideales. El experimento consistió en colocar dentro de un calorímetro dos recipientes de igual volumen unidos por un conducto con una válvula, el primero (recipiente A) con aire a 22 atm y el segundo (recipiente B) a presión cero, en el cual se había efectuado el vacío previamente.
Al abrir lentamente la válvula, el aire del recipiente A se expande invadiendo el recipiente B sin efectuar trabajo alguno (L = 0) por estar el segundo recipiente vacío. La transformación es una expansión a temperatura constante, ya que el termómetro no indica variación alguna y en la cual el volumen se duplica y la presión cae a la mitad.
Joule y William Thomson (Lord Kelvin) enunciaron esta ley, comprobando sin embargo que para los gases reales si existe una diferencia de energía interna cuando un gas varía su volumen a temperatura consrtante, lo cual se verá más adelante al abordar el tema de los gases reales
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