Tilbake i Glasgow tok Black opp et nærmere studium av sammenhengen mellom varme og temperatur. Ved oppvarming av et stoff økte temperaturen vanligvis proporsjonalt med mengden av tilført varme. Denne lineære sammenhengen definerer det som nå kalles den spesifikke varmen for stoffet. Men når for eksempel vann ble oppvarmet til kokepunktet, vil fortsatt tilførsel av varme ikke forandre temperaturen, men bare medføre at mer vann fordamper.