در سال 1690 . دنی پاپن (1714- 1547) طرح دستگاهی را ریخت ، که به کمک آن بتوان از نیروی بخارآب برای تغییر مکان پیستون در استوانه استفاده کرد .
پاپن، درته استوانه قائمی که بوسیلۀ پیستون متحرکی مسدود است ، مقداری آب را به جوش آورد . هنگامی که فشار بخار آب به حد کافی می رسید پیستون بالا می رفت - موقعی که پیستون به طرف پائین می آمد و با تکرار عمل دوره فوق را تجدید می نمود .
در سال 1707 پاپن رساله ای تحت عنوان( طریقه ای جدید برای کشیدن آب به کمک نیروی آتش) منتشر نمود در این رساله ، نقشه عملی ماشینی که از یک طرف ماشین بخار و از طرف دیگر تلمبه ای برای کشیدن آب بود طرح ریزی شد .
کمی بعد مهندس انگلیسی وات (1819- 1736) طرح اولیه ماشین بخار را به کمک دستگاه جدیدی که توزیع خودکار بخار را در استوانه تأمین می نمود تکمیل کرد و به این ترتیب اولین ماشین بخار دو اثره را به وجود آورد .
از لحاظ تئوریک عمل ماشین بخار مدلل نبود که با مصرف گرما و تولید بخار آب میتوان کاررا نتیجه گرفت معذلک در آن روزگار هنوز پی نبرده بودند که تولید کار مستلزم اتلاف مقداری گرما بین دیگ وکندانسور(چگارلنده) است . بلکه برعکس تصور می نمودند که مقدار کالوریک همواره ثابت مانده می تواند بدون کم و کاست ازدیگ به کندانسور برسد .
حتی در سال 1824 دانشمند فرانسوی سادی کارنو(1832- 1796) دربارۀ عمل ماشین بخار چنین نوشت :« کالوریکی که در نتیجۀ سوخت حاصل میشود از جدار دیگ عبور کرده آب را به بخار تبدیل نموده و در آن به نحوی داخل می گردد. بخار آب کالوریک را با خود به استوانه برده و در آنجا عمل معینی را (حرکت پیستون) موجب می شود پس از آن بخار آب وارد کندانسور شده در نتیجه تماس با آب سرد به مایع تبدیل می گردد . بنابراین آب سرد کندانسور کالوریک حاصل از احتراق را که همراه بخار آب وارد آن می گردد را ، جذب می نماید ... از این رو بخار آب در ماشین بخار فقط وسیلۀ انتقال کالوریک است . به نظر کارنو عمل ماشین بخار در ایجاد کار ، کاملا ً نظیرعمل آسیاب( با استفاده از ریزش آب) بوده است . همچنان که مقدار آب در طول سقوط تغییر نمی ـ پذیرد، این دانشمند مقدار کالوریک را در طی مسیر دیک تا کندانسور ثابت فرض می نمود ـ به عقیدۀ وی کاملترین ماشین بخار ، ماشینی بود که عینا ً تمام کالوریک حاصل دیک را به کندانسور منتقل نماید و به هیچ وجه تلفات بخار و بالنتیجه تلفات کالوریک نداشته باشد .
