Рудольф Клаузиус

Рудольф Юлиус Эмануэль Клаузиус – немецкий ученый, занимавшийся исследованиями в области физики. Совместно с другими учеными он создал термодинамику и разработал теорию теплоты. В этой статье кратко представлена история его жизни и научной деятельности.

Биография ученого

Клаузиус появился на свет 2 января 1822 года в городе Кеслин, Польша. Первое образование будущий ученый получал в частной школе, которую основал его отец. С детства он проявлял интерес к наукам, любил читать и познавать новое. Окончив начальную школу, Рудольф поступил в гимназию, а после – в Берлинский университет. В 1848 году он успешно его окончил и получил докторскую степень философа.
Однако больше всего занимала его физика, и, спустя 2 года, Рудольф Клаузиус опубликовал свою первую работу по механической теории тепла и тепловых машин. В данном труде был представлен второе основное правило термодинамики: тепло и энергия не может перейти от холодного тела к более теплому (сейчас это называют формулировкой Клаузиуса). Для того, чтобы это случилось, обязательно должны произойти процессы, компенсирующие такую передачу тепла.

С этого же года ученого приняли на должность профессора в Берлинскую Королевскую артиллерийскую инженерную школу. Это было не единственным местом работы, за всю жизнь ему удалось поработать в нескольких университетах:
• Швейцарская Политехническая школа (с 1855 г.);
• Университет Цюриха (с 1857 г.);
• Вюрцбургский университет (с 1867 г.);
• Боннский университет (с 1869 г. – профессор, а с 1884 - ректор).

Достижения Клаузиуса в науке

Во время работы в учебных заведениях Клаузиус не прекращал свою научную деятельность, которая все также была посвящена изучению тепловых процессов. И в 1865 году ученый ввел крайне важное для науки понятие энтропии. Она определяет количество необратимо рассеиваемой энергии во время работы, то есть ту энергию, которая не будет выполнять полезную работу.

Кроме того, ему удалось описать взаимосвязь газовых явлений и свойств, которые ранее считались абсолютно разными: внутреннее трение, диффузия, теплопроводность. Для облегчения исследований и расчетов Рудольф Клаузиус ввел понятие идеального газа, которым пользуются и по сей день. В 1870 году он доказал теорему Вириала. Она связывала все действующие силы внутри системы со средней кинетической энергией этой системы.

А в 1850 году ученому удалось подтвердить опытом уравнение, согласно которому при изменении давления изменяются температуры плавления вещества (уравнение Клайперона – Клаузиуса). Предположения Клаузиуса были не всегда верными. Например, ученый распространил введенное им понятие энтропии на всю Вселенную, из-за чего пришел к выводу о ее тепловой смерти в будущем, что было ошибочно.

Поле деятельности этого ученого не ограничивалось одной лишь термодинамикой. Он известен своими работами во многих разделах физики. Например, Рудольф обосновал известное уравнение Джоуля-Ленца, развивал термоэлектричество.

Известна теория поляризации диэлектриков, которую Рудольф вывел, основываясь на идеях ученого из Италии О.Ф. Моссотти. Благодаря этой теории было установлено соотношение между поляризуемостью и диэлектрической проницаемостью.

Помимо этого, Клаузиус известен работами по оптике и механике (в механику он в 1870 году ввел понятие вириала). За его заслуги перед наукой, Рудольфа приняли во многие научные сообщества. Он – член Лондонского королевского общества с 1868 г.; член Парижской АН с 1865 г.; состоял в Петербургской академии наук. Талантливый ученый был награжден медалью Копли и премией Понселе. Позднее в его честь был назван кратер на Луне.

Скончался Рудольф Клаузиус 24 августа 1888 года в городе Бонн в Германии.