Skip to main content
Вся фізика

Клаузіус Рудольф Юліус Емануель

Клаузіус Рудольф Юліус Емануель (2.01.1822-24.08.1888) - німецький фізик-теоретик, один із творців термодинаміки і кінетичної теорії газів, член-кореспондент Берлінської АН (1876). Народився в Кеслині (нині Кошалін, ПНР). Закінчив Берлінський університет (1848). З 1855 — професор Цюріхського, з 1867 — Вюрцбурзького і з 1869 — Боннського університетів. Праці в галузі молекулярної фізики, термодинаміки, теорії парових машин, теоретичної механіки, математичної фізики. Розвиваючи ідеї Н. Карно, точно сформулював принцип еквівалентності теплоти і роботи. У 1850 незалежно від В. Ранкіна отримав загальні співвідношення між теплотою і механічною роботою (перший закон термодинаміки) і розробив ідеальний термодинамічний цикл парової машини (цикл Ранкіна — Клаузіуса). Першим дослідив властивості водяної пари (1851), вказав (1856) шлях підвищення ККД теплової машини — підвищення температури робочого тіла. Сформулював (1850) другий закон термодинаміки: «теплота сама по собі не може перейти від холоднішого тіла до теплішого». Дав математичний вираз другого закону як у випадку оборотних кругових процесів (1854), так і необоротних (1862). Розвиваючи свої термодинамічні ідеї, ввів нове важливе поняття — поняття ентропії (1865), встановивши її найважливішу особливість: у замкненій системі ентропія або залишається незмінною (у випадку оборотних процесів), або зростає (у випадку необоротних процесів). Тим самим Клаузіус показав, що зміна ентропії визначає напрямок перебігу процесу. Поширивши принцип зростання ентропії на весь Всесвіт, вважаючи його замкненою системою, дійшов помилкового висновку про теплову смерть Всесвіту, тобто до того самого висновку, який випливав з ідеалістичної гіпотези теплової смерті Всесвіту, висунутої в 1852 В. Томсоном. Неспроможність цієї гіпотези довів Л. Больцман, обґрунтувавши статистичний характер другого закону термодинаміки. Значний внесок зробив у кінетичну теорію газів, давши в 1857 систематичний виклад основ цієї теорії. Ввів тут статистичні уявлення (метод середніх величин), поняття довжини вільного пробігу молекул і обчислив (1859) середню довжину їхнього шляху між двома зіткненнями, першим теоретично обчислив величину тиску газу на стінки посудини. Ввів поняття про сферу дії молекул (1859). Довів у 1870 теорему віріалу, що пов'язує середню кінетичну енергію системи частинок із силами, що діють у ній. Надав більш загальної форми рівнянню газового стану порівняно з рівнянням Ван-дер-Ваальса (1880). Обґрунтував (1851) рівняння Клапейрона, що пов'язує температуру плавлення речовини з тиском (рівняння Клапейрона — Клаузіуса). Теоретично обґрунтував закон Джоуля — Ленца, розвинув у 1853 термодинамічну теорію термоелектрики, ввів у 1857 уявлення про електролітичну дисоціацію. Розробив (1879) теорію поляризації діелектриків, виходячи з якої, незалежно від О. Моссотті, вивів співвідношення між діелектричною проникністю і поляризованістю діелектрика (формула Клаузіуса — Моссотті). Член низки академій наук і наукових товариств, зокрема іноземний член Петербурзької АН (1878).