Клаузиус Рудольф

1802 год
-
1888 год

Германия

Немецкий физик, которого считают основателем термодинамики.

 

На основе работ Сади Карно, в 1850 году Рудольф Клаузиус первым дал формулировку принципа эквивалентности теплоты и механической, а также сформулировал второй закон термодинамики: тепло не может самопроизвольно переходить от более холодного тела к более тёплому.

«Первый поток хитроумных проектов вечного двигателя проистекал от успехов механики. Авторы подобных проектов пытались перехитрить природу комбинацией из зубчатых и ленточных передач, тяг и штоков, скатывающихся по желобкам шариков, гидравлических приводов и всплывающих поплавков. Но потом обнаруживались не учтённые авторами проектов потери энергии, из-за которых любой «вечный» двигатель раньше или позже был обречен на вечный покой.

Закон сохранения энергии (впоследствии названный первым законом термодинамики) подвёл итог всем попыткам перехитрить природу, доказал их несостоятельность и утвердил мнение о том, что черпать энергию «ниоткуда» принципиально нельзя. Так первый закон термодинамики положил конец бесплодным растратам творческой энергии на создание вечных двигателей первого рода.

Второй закон термодинамики - закон возрастания энтропии - отверг возможность создания вечных двигателей второго рода, то есть тепловых машин, производящих работу за счёт циркулирующего в них тепла. […] Согласно второму закону термодинамики отдаваемое тепло может быть превращено в работу только частично».

Седов Е.А., Одна формула и весь мир. Книга об энтропии, М., «Знание», 1982 г., с. 15.

 


Рудольф Клаузиус родился в Кёслине (ныне Кошалин, Польша) в семье пастора.

«Начальное образование получил в частной школе, которую патронировал его отец, затем учился в гимназии города Штеттина, после окончания которой будущий ученый был принят в Берлинский университет (окончил его в 1848 году).

Интересы юноши были весьма разносторонни: его одинаково привлекали и история, лекции по которой читал известный в те годы профессор Леопольда фон Ранке (1795-1886), и математика, и физика.

Но со временем гуманитарные дисциплины уступили место точным наукам.

Для продолжения образования Рудольф был командирован в университет города Галле для стажировки и написания диссертации, защита которой была завершающим этапом университетского образования. В Галле в течение двух лет Клаузиус провёл свои первые научные исследования в лабораториях университета. В 1847 году ему была присуждена степень доктора философии.

Признание научных заслуг Клаузиуса пришло после выхода из печати его работы «О движущей силе тепла и о законах, которые могут быть получены из учения о теплоте», опубликованной в 1850 году. Эта статья получила благоприятные отзывы в среде коллег и была замечена ведущими европейскими учёными. Официальным признанием научных заслуг Клаузиуса явилось назначение его в 1850 году на должность преподавателя Королевской артиллерийской технической школы.

Клаузиус позднее преподавал в Берлине, Вюрцбурге и Цюрихе, с 1884 года - он ректор Боннского университета. Развивая идеи Сади Карно, Клаузиус прославился тем, что в 1850 году дал первую формулировку второго начала термодинамики, суть его работы передаёт фраза: «Теплота не может сама собою перейти от более холодного тела к телу более теплому».

В 1865 ввёл понятие энтропии, установил её важнейшее свойство: в замкнутой системе энтропия либо постоянна (обратимые процессы), либо возрастает (необратимые процессы), показав тем самым, что изменение энтропии определяет направление, в котором протекает данный процесс.

Боннский период жизни Клаузиуса, к сожалению, нельзя назвать счастливым. Тяжёлые ранения, полученные во время службы добровольцем в качестве санитара во время Франко-прусской войны (1870-1871), помешали Клаузиусу в полной мере реализовать свой научный потенциал. В 1875 году при рождении шестого ребёнка умирает его жена - воспитание детей полностью легло на его плечи. Тем не менее, считается, что уже после войны и ранений, именно он сформулировал второе начало термодинамики в его современном виде».

Чирков Ю.Г., Завтралогия. Предчувствование будущего, М., «Академический проект», 2018 г., с. 400-401.

 

Понятие энтропии, первоначально введённое Рудольфом Клаузиусом с  целью более удобного описания работы тепловых двигателей, позже усилиями многих учёных, и прежде всего Людвига Больцмана, стало использоваться более широко для описания поведения различных макроскопических систем…

 

«В 1872 году великий ав¬стрийский физик Людвиг Больцман сформулировал понятие энтропии как меры беспорядка и ввёл формулу для её расчёта […]. Уже тогда Больцман обронил фразу, что «энтропия характеризует недостающую информацию», которую, однако, нельзя было подтвердить вплоть до 1948 года, когда Клод Шеннон вывел свою формулу для количества информации».

Жилин Д. М., Теория систем: опыт построения курса, М., «ЛКИ», 2007 г., с. 22.

Новости
Случайная цитата
  • Вероятное знание / модели по Готфриду Лейбницу
    «В отличие от Бэкона, пытавшегося построить индуктивную логику как логику открытия научных законов, Г. Лейбниц, сознавая недемонстративный характер индукции, считает основной задачей индуктивной логики выработку логических критериев, которые позволяли бы оценивать степень подтверждённости гипотезы фактами. Решение этой задачи Г. Лейбниц видит на пути создания вероятностной логики. И Декарт, и Бэкон, следуя платоновско-аристотелевской традиции, принижали вероятное знание и считали предме...