Если силы тяготения действуют между всеми материальными телами, то магнитными силами обладает только железо в намагниченном состоянии, а электрические силы присущи многим телам, но только в наэлектризованном состоянии. Поэтому физики стали приписы­вать эти силы не частицам вещества, а якобы находящимся в порах обычных материальных тел неким тонким жидкостям, или «матери­ям». Между этими жидкостями и частицами вещества действуют оп­ределенного рода силы.

Так объясняли и природу теплоты. Нагревание тела связывали с присутствием некой жидкости — теплорода, частицам которого также присущи определенные силы. Например, между частицами теплорода действуют отталкивающие силы, а между частицами теп­лорода и частицами материальных тел — силы притяжения.

Тепловые явления изучали вне связи с другими физическими яв­лениями, не затрагивая процессы превращения теплоты в работу. Физики имели дело главным образом с явлениями перераспределе­ния теплоты и ее передачей, когда общее количество теплоты оста­ется неизменным. Они полагали, что теплота переходит от одного тела к другому, сохраняя свое общее количество, подобно жидкости, переливаемой из одного сосуда в другой. Они также считали, что теплота «перетекает» по телу, например стержню, без потерь, подоб­но воде по трубам. Это хорошо укладывалось в представление о теп­лоте как о веществе. С помощью вещественной теории теплоты объ­яснялось наличие теплового баланса при калориметрических изме­рениях, явление теплопроводности и т.п.

Первые серьезные сомнения в теории теплорода принадлежат американцу Румфорду. Он обратил внимание на выделение тепла при свержении пушек и пришел к выводу (1798), что количество выделяе­мой теплоты не зависит от объема вещества, из ограниченного коли­чества материи может быть получено неограниченное количество теплоты. Это опровергало теорию теплорода (теплота как субстан­ция, вещество) и прокладывало дорогу для понимания теплоты как формы движения.

Теория теплорода, будучи весьма простой, удовлетворяла эмпи­рическим и формалистическим тенденциям физиков и химиков, общей направленности ньютонианской физики и была исторически необходимым этапом в развитии физики. Она сыграла и положитель­ную роль, объединив целый ряд накопленных фактов и частных тео­рий, и позволила их систематизировать с единой точки зрения. Хотя и в искаженной форме, эта теория отражала некоторые действитель­ные закономерности тепловых явлений. Поэтому она продержалась более столетия, так как не тормозила развитие физической науки и не сразу пришла в противоречие с действительностью.