Rudolf Clausius

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Rudolf Clausius
Rudolf Clausius
Rudolf Clausius
Rodné jméno Rudolf Gottlieb
Narození 2. ledna 1822
Koszalin
Úmrtí 24. srpna 1888 (ve věku 66 let)
Bonn
Povolání fyzik
Ocenění Copleyho medaile (1879)
Řád za zásluhy v oblasti umění a věd
Některá data mohou pocházet z datové položky.

Rudolf Julius Emanuel Clausius (2. leden 182224. srpen 1888), byl německý fyzik a matematik, který je považován za zakladatele termodynamiky.

Na základě prací Jouleových a Carnotových formuloval pojem entropie (roku 1865) a princip jejího růstu, který je základem druhé věty termodynamiky.

Život[editovat | editovat zdroj]

Clausius se narodil v Köslinu (nyní Koszalin v Polsku) v provincii Pomořansko v Prusku. Jeho otec byl protestanský pastor a školní inspektor[1] a Rudolf studoval ve škole svého otce. Po několika letech odešel studovat na gymnázium do Stettinu (dnes polský Szczecin). Clausius byl graduován na Berlínské univerzitě v roce 1844, kde studoval matematiku a fyziku spolu s G. Magnusem, L. Dirichletem, J. Steinerem a dalšími. Rovněž studoval historii s Leopoldem von Ranke. V roce 1847 obdržel doktorát na univerzitě v Halle za práci o optických jevech v atmosféře Země. Poté se stal profesorem fyziky na Královské dělostřelecké a inženýrské škole v Berlíně a soukromým docentem na Berlínské univerzitě. V roce 1855 se stal profesorem na ETH Zürich, švýcarský spolkový ústav v Zürichu, kde působil do roku 1867. Během roku 1867 se přesunul na univerzitu ve Würzburgu a o dva roky později na univerzitě v Bonnu.

V roce 1870 Clausius organizoval záchranné sbory ve prusko-francouzské válce. Byl zraněn v boji a skončil s trvalými následky. Za své služby byl oceněn Železným křížem.

Jeho žena, Adelheid Rimpham, zemřela při porodu v roce 1875, odešla a zanechala mu na starost šest dětí. Pokračoval ve výuce, ale měl poté méně času na výzkum.

V roce 1886 se znovu oženil se Sophií Sack a zplodil dalšího potomka.

Dva roky později, dne 24. srpna 1888, zemřel v německém Bonnu.[2]

Dílo[editovat | editovat zdroj]

Clausiova doktorská práce zabývající se refrakcí světla vysvětlovala, proč je vidět modrá obloha přes den a mnoho odstínů červené při východu a západu slunce (kromě dalších jevů) díky odrazu a refrakci světla. Později Lord Rayleigh dokázal vysvětlit, že se jedná ve skutečnosti o rozptyl světla, bez ohledu na to, se Clausius svými matematickými vyjádřeními mnohem více přiblížil než jiní badatelé.

Jeho nejslavnější práce Über die bewegende Kraft der Wärme (O hybných silách tepla)[3] byla publikována v roce 1850, a pojednávala o mechanické teorii tepla. Ve své práci ukazoval Clausius na rozpory mezi Carnotovým principem a konceptem zachování energie. Clausius přeformuloval dva zákony termodynamiky, aby překonal zjištěné rozpory (třetí zákon předložil Walther Nernst mezi lety 1906–1912). Tato práce jej mezi vědci proslavila.

Clausiovo nejslavnější vyjádření druhého zákona termodynamiky bylo v Německu publikováno v roce 1954,[4] a v Anglii v roce 1856.[5]

Chladnější těleso samovolně nepředává teplo tělesu teplejšímu. Určuje tedy směr předávání tepelné energie a vymezuje možnosti přeměny tepla na jiné druhy energie (práce).

V roce 1857 Clausius přispěl prací na poli kinetické teorie vylepšením Krönigova velmi jednoduchého kinetického modelu plynů zahrnutím translačního, rotačního a vibračního pohybu molekul. Ve své práci představil koncept střední volné dráhy částic.[6][7][8]

Clausius odvodil Clausiusovu–Clapeyronovu rovnicitermodynamiky. Tento vztah charakterizuje fázové změny mezi dvěma stavy látek v pevném a kapalném skupenství, původně vztah odvodil v roce 1834 Émile Clapeyron.

Entropie[editovat | editovat zdroj]

V roce 1865 Clausius podal první matematickou verzi konceptu entropie a zároveň ji dal její jméno.[2] Použil, dnes již opuštěnou jednotku Clausius (symbol Cl) pro entropii. Clausius vybral slovo „entropie“, protože řecký význam slova znamená přeměněný obsah (Verwandlungsinhalt).[9][10]

1 Clausius (Cl) = 1 kalorie/stupeň Celsia (cal/°C) = 4.1868 joule/kelvin (J/K)

Význačnou práci, ve které představil v roce 1865 koncept entropie, končí shrnutí prvního a druhého termodynamického zákona slovy:[9]

Energie vesmíru je konstantní.
Entropie vesmíru míří k maximu.

Ocenění[editovat | editovat zdroj]

Odkazy[editovat | editovat zdroj]

Reference[editovat | editovat zdroj]

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Rudolf Clausius na anglické Wikipedii.

  1. Emilio Segrè (2012). From Falling Bodies to Radio Waves: Classical Physicists and Their Discoveries. Courier Dover Publications. S. 228.
  2. a b Cropper, William H.(2004)."The Road to Entropy Rudolf Clausius", Great Physicists: The Life and Times of Leading Physicists from Galileo to Hawking. Oxford University Press, 93–105. ISBN 978-0-19-517324-6. Ověřeno k 25 March 2014. 
  3. CLAUSIUS, R.. Annalen der Physik. 1850, čís. 79, s. 368–397, 500–524. Dostupné online. DOI:10.1002/andp.18501550403.   Viz anglický překlad: On the Moving Force of Heat, and the Laws regarding the Nature of Heat itself which are deducible therefrom. Phil. Mag. (1851), series 4, 2, 1–21, 102–119. Dostupné též na Google Books.
  4. Clausius, R. (1854).  "Ueber eine veränderte Form des zweiten Hauptsatzes der mechanischen Wärmetheoriein". Annalen der Physik und Chemie 93 (12): 481–506. 
  5. Clausius, R. (August 1856).  "On a Modified Form of the Second Fundamental Theorem in the Mechanical Theory of Heat". Philos. Mag 12 (77): 81–98. 
  6. Clausius, R.(1857),"Über die Art der Bewegung, die wir Wärme nennen",Annalen der Physik100: 353–379, http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k15185v/f371.table 
  7. Clausius, R.(1862),"Über die Wärmeleitung gasförmiger Körper",Annalen der Physik115: 1–57, http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k15200x/f13.table 
  8. Clausius, R. (1864), Abhandlungen über die Mechanische Wärmetheorie. Elektronický rukopis z Bibliothèque nationale de France.
  9. a b 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. Ověřeno k 19 June 2012.  Obsahuje anglické překlady mnoha jeho dalších prací.
  10. Clausius, R.. Ueber verschiedene für die Anwendung bequeme Formen der Hauptgleichungen der mechanischen Wärmetheorie. Annalen der Physik. 1865, s. 353–400. Dostupné online. DOI:10.1002/andp.18652010702.  
  11. Čestní členové IESIS na IESIS.org

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]