Алгебраическая сумма всех преобразований, происходящих в циклическом процессе, может быть только положительной или, как предельный случай, равной нулю.
Rudolf Julius Emanuel Clausius был немецким физиком и математиком и считается одним из центральных основателей науки термодинамики. Переформулировав принцип Сади Карно, известный как цикл Карно, он дал теории тепла более верную и прочную основу. Его самая важная работа «О движущей силе тепла», опубликованная в 1850 году, впервые сформулировала основные идеи второго закона термодинамики. В 1865 году он ввел концепцию энтропии. В 1870 году он ввел вириальную теорему, которая применялась к теплу.
Жизнь
Clausius родился в Кёслине, ныне Кошалин, Польша, в провинции Поморье в Пруссии. Его отец был протестантским пастором и инспектором школ, и Rudolf учился в школе своего отца. В 1838 году он поступил в гимназию в Штеттине. Clausius окончил Берлинский университет в 1844 году, где с 1840 года изучал математику и физику у, среди прочих, Gustav Magnus, Peter Gustav Lejeune Dirichlet и Jakob Steiner. Он также изучал историю у Leopold von Ranke. В 1848 году он получил докторскую степень в Университете Халле за исследования оптических явлений в земной атмосфере. В 1850 году он стал профессором физики в Королевской артиллерийской и инженерной школе в Берлине и приватдоцентом Берлинского университета. В 1855 году он стал профессором в ETH Zürich, Швейцарском федеральном политехническом институте в Цюрихе, где оставался до 1867 года. В том году он переехал в Würzburg, а два года спустя, в 1869 году, в Bonn.
В 1870 году Clausius организовал санитарный корпус во франко-прусской войне. Он был ранен в бою, что оставило ему стойкую инвалидность. Он был награжден Железным крестом за свои услуги.
Его жена, Adelheid Rimpau, умерла в 1875 году, оставив ему воспитывать шестерых детей. В 1886 году он женился на Sophie Sack и затем имел еще одного ребенка. Два года спустя, 24 августа 1888 года, он умер в Bonn, Германия.
Работа
Диссертация Clausius по докторской степени о преломлении света предполагала, что мы видим голубое небо в течение дня и различные оттенки красного при восходе и закате солнца среди других явлений благодаря отражению и преломлению света. Позже Lord Rayleigh показал, что это было фактически вызвано рассеянием света, но тем не менее, Clausius использовал гораздо более математический подход, чем некоторые другие.
Его самая известная работа, Ueber die bewegende Kraft der Wärme «О движущей силе тепла и законах тепла, которые могут быть выведены из них» была опубликована в 1850 году и была посвящена механической теории тепла. В этой работе он показал, что существует противоречие между принципом Карно и концепцией сохранения энергии. Clausius переформулировал два закона термодинамики, чтобы преодолеть это противоречие; третий закон был разработан Walther Nernst в течение 1906–1912 годов. Эта работа сделала его знаменитым среди ученых.
Самое известное утверждение Clausius второго закона термодинамики было опубликовано на немецком языке в 1854 году и на английском в 1856 году.
Тепло никогда не может переходить от более холодного тела к более теплому без какого-либо другого сопровождающего его изменения, происходящего одновременно.
В течение 1857 года Clausius внес вклад в область кинетической теории, совершенствуя очень простую газокинетическую модель August Krönig для включения поступательных, вращательных и колебательных молекулярных движений. В той же работе он ввел концепцию «средней длины свободного пути» частицы.
Clausius вывел соотношение Clausius–Clapeyron из термодинамики. Это соотношение, которое представляет собой способ характеризации фазового перехода между двумя состояниями вещества, такими как твердое и жидкое, было первоначально разработано в 1834 году Émile Clapeyron.
Энтропия
В 1865 году Clausius дал первую математическую версию концепции энтропии и также дал ей ее название. Clausius выбрал это слово, потому что значение из греческого ἐν en «в» и τροπή tropē «преобразование» означает «содержание преобразования» или «содержание преобразования» «Verwandlungsinhalt». Он использовал теперь вышедший из употребления символ единицы «Clausius»: Cl для энтропии.
Знаковая работа 1865 года, в которой он ввел концепцию энтропии, завершается следующим резюме первого и второго законов термодинамики:
Почести
- Почетное членство в Институте инженеров и судостроителей Шотландии в 1859 году. IESIS Institution of Engineers and Shipbuilders in Scotland
- Железный крест 1870 года
- Член Королевского общества Лондона в 1868 году и получил его медаль Копли в 1879 году.
- Член Королевской шведской академии наук в 1878 году.
- Медаль Гюйгенса в 1870 году.
- Иностранный член Accademia Nazionale dei Lincei в Риме в 1880 году
- Член Немецкой академии наук Леопольдина в 1880 году
- Премия Понселе в 1883 году.
- Почетная докторская степень Университета Würzburg в 1882 году.
- Иностранный член Королевской нидерландской академии искусств и наук в 1886 году.
- Pour le Mérite за искусства и науки в 1888 году
- Лунный кратер Clausius назван в его честь.
- Мемориал в его родном городе Кошалин в 2009 году
Публикации
- Clausius, R. 1867. The Mechanical Theory of Heat – with its Applications to the Steam Engine and to Physical Properties of Bodies. London: John van Voorst. editions:PwR_Sbkwa8IC..mw-parser-output cite.citation{font-style:inherit}.mw-parser-output .citation q{quotes:"\"""\"""'""'"}.mw-parser-output .id-lock-free a,.mw-parser-output .citation .cs1-lock-free a{background:linear-gradienttransparent,transparent,url"//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/65/Lock-green.svg"right 0.1em center/9px no-repeat}.mw-parser-output .id-lock-limited a,.mw-parser-output .id-lock-registration a,.mw-parser-output .citation .cs1-lock-limited a,.mw-parser-output .citation .cs1-lock-registration a{background:linear-gradienttransparent,transparent,url"//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d6/Lock-gray-alt-2.svg"right 0.1em center/9px no-repeat}.mw-parser-output .id-lock-subscription a,.mw-parser-output .citation .cs1-lock-subscription a{background:linear-gradienttransparent,transparent,url"//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/aa/Lock-red-alt-2.svg"right 0.1em center/9px no-repeat}.mw-parser-output .cs1-subscription,.mw-parser-output .cs1-registration{color:#555}.mw-parser-output .cs1-subscription span,.mw-parser-output .cs1-registration span{border-bottom:1px dotted;cursor:help}.mw-parser-output .cs1-ws-icon a{background:linear-gradienttransparent,transparent,url"//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4c/Wikisource-logo.svg"right 0.1em center/12px no-repeat}.mw-parser-output code.cs1-code{color:inherit;background:inherit;border:none;padding:inherit}.mw-parser-output .cs1-hidden-error{display:none;font-size:100%}.mw-parser-output .cs1-visible-error{font-size:100%}.mw-parser-output .cs1-maint{display:none;color:#33aa33;margin-left:0.3em}.mw-parser-output .cs1-subscription,.mw-parser-output .cs1-registration,.mw-parser-output .cs1-format{font-size:95%}.mw-parser-output .cs1-kern-left,.mw-parser-output .cs1-kern-wl-left{padding-left:0.2em}.mw-parser-output .cs1-kern-right,.mw-parser-output .cs1-kern-wl-right{padding-right:0.2em}.mw-parser-output .citation .mw-selflink{font-weight:inherit} Английские переводы девяти работ.
.jpg)
