Клаузиус Рудольф

Кла́узиус Рудо́льф, Рудольф Юлиус Эмануэль Клаузиус (Rudolf Julius Emanuel Clausius) (2.1.1822, Кёслин, ныне Кошалин, Польша – 24.8.1888, Бонн), немецкий физик-теоретик, один из создателей термодинамики и кинетической теории газов. Член-корреспондент Прусской королевской АН (1876), иностранный член Петербургской АН (1878), член-корреспондент Парижской АН (1865), иностранный член Лондонского королевского общества (1868).

Окончил Берлинский университет (1844). С 1850 г. преподавал в Королевской артиллерийской технической школе в Берлине. Профессор Высшей политехнической школы в Цюрихе (1855–1867), Вюрцбургского (1867–1869) и Боннского (с 1869) университетов.

Основные научные труды по молекулярной физике, термодинамике, теории паровых машин, теоретической механике и математической физике. Развивая идеи С. Карно, сформулировал принцип эквивалентности теплоты и работы. В 1850 г. независимо от У. Дж. М. Ранкина получил общие соотношения между теплотой и механической работой и разработал идеальный термодинамический цикл паровой машины (цикл Ранкина – Клаузиуса). Исследовал свойства водяного пара (1851) и указал (1856) путь повышения кпд тепловой машины – повышение температуры рабочего тела. В 1850 г. дал формулировку второго начала термодинамики и предложил его математическое выражение. В 1865 г. ввёл одно из важнейших понятий физики – понятие энтропии, установил её возрастание при необратимых процессах. Ошибочно распространив этот принцип на всю Вселенную, пришёл к выводу о ««тепловой смерти» Вселенной, идею которой выдвинул в 1852 г. У. Томсон.

В 1857 г. Клаузиус систематически изложил основы кинетической теории газов; впервые ввёл при этом статистические представления (метод средних величин), понятие длины свободного пробега частиц и вычислил (1860) её значение, рассчитал давление газа на стенки сосуда. В 1870 г. доказал теорему вириала, связывающую среднюю кинетическую энергию системы частиц с действующими в ней силами. Придал более общую форму уравнению состояния газа, построил кинетическую теорию перехода вещества из одного агрегатного состояния в другое. В 1850 г. обосновал уравнение, связывающее изменение температуры плавления с изменением давления (уравнение Клапейрона – Клаузиуса). Построил (1879) теорию поляризации диэлектриков и вывел на её основе соотношение между диэлектрической проницаемостью и поляризуемостью диэлектрика (независимо подтвердив формулу, выведенную впервые О. Ф. Моссотти в 1850), получившее впоследствии название формула Клаузиуса – Моссотти. Дал теоретическое обоснование закона Джоуля – Ленца и предложил термодинамическую теорию термоэлектричества (1853).

Награждён медалью Копли Лондонского королевского общества (1879).