。在热质说中，「热质」从高温物体传递到低温物体，并且发展了诸如自由热（），结合热（）以及辐射热（）等概念。物体含有的全部「热质」共分成两部分，一部分是自由热能，对温度计有所改变者，称为自由热；另一部分无法对温度计造成影响，叫做潜热（）。19世纪中期，英国物理学家焦耳的热功当量实验揭示热只是一种能量的形式。但是热质说的影响一直延续到19世纪末。1882年德国物理学家亥姆霍兹延续热质学说把"F = E - TS"一项叫做「自由能」。用来表示在特定限定下可以「自由」做功的能量总量。等温等压条件下的吉布斯自由能