Das Studium der Wärme stellte für die Wissenschaftler oft unlösbare Widersprüche dar. Der gesunde Menschenverstand legt zum Beispiel nahe, dass die Wärmezufuhr zum Körper dazu führen muss, dass die Körpertemperatur steigt und die Wärme sinkt. Aber wenn der Festkörper (Eis) schmilzt, bleibt die Temperatur gleich. Trotz der Wärmezufuhr ändern sich Temperatur und Wasser beim Gefrieren nicht, obwohl dem Wasser Wärme entzogen wird. Das ist der Widerspruch, den der schottische Wissenschaftler Joseph Black gelöst hat. Schwarz nahm Eis mit einer Temperatur von 32° und fügte eine gleiche Menge Wasser hinzu, die auf 172° erhitzt wurde. Als das Eis schmolz, stellte sich heraus, dass die Temperatur der Mischung nicht auf 102° F stieg, sondern gleich der Eistemperatur, d.h. 32°, blieb. "Schmelzendes Eis absorbiert viel Wärme, aber der Effekt dieser Hitze ist nur, dass es das Eis in Wasser verwandelt, das nicht wärmer ist. Dr. Black, dem die Chemie die Revolution in der Pneumatik verdankt, stellte eine neue Sichtweise auf Wärme vor. Seine Herangehensweise an dieses Thema war in erster Linie medizinisch und physisch. Er beschäftigte sich damit, die Natur des Elements Feuer oder Wärme herauszufinden, das durch die Gefäße gelangen und deren Inhalt beeinflussen könnte. Schwarz entdeckte, dass verschiedene Arten von Substanzen um die gleiche Menge von dem, was er eine "Wärmesubstanz" nannte, unterschiedlich stark erhitzt wurden.