Leben und Wirken
RUDOLF CLAUSIUS wurde am 2. Februar 1822 in Köslin als sechster von
insgesamt 18 Kindern eines Oberlehrers geboren. In Berlin studierte er
Physik und gab zwecks Unterstützung seiner jüngeren Geschwister
Privatunterricht. Ab 1844 unterrichtete er am Berliner Friedrich-Werderschen
Gymnasium. Nach seiner Promotion im Jahre 1848 ging er 1850 als Privatdozent
an die Berliner Artillerie- und Ingenieurschule. Zusätzlich lehrte
er an der Berliner Universität.
1855 wurde er Professor an der Eidgenössischen Technischen Hochschule
in Zürich. Ab 1867 arbeitete CLAUSIUS an der Universität Würzburg,
ab 1869 an der Universität Bonn, die durch sein Wirken zu einer bedeutenden
physikalischen Forschungsstätte wurde.
In Anerkennung seiner wissenschaftlichen Leistungen wurde CLAUSIUS 1876
Mitglied der Berliner Akademie der Wissenschaften.
Er starb als hoch anerkannter Wissenschaftler am 24. August 1888 in Bonn.
Wissenschaftliche Leistungen
Eine seiner wichtigsten wissenschaftlichen Leistungen bestand darin, dass
er das Gesetz
von der Erhaltung der Energie - formuliert von J. R. MAYER, J. P.
JOULE, H. v. HELMHOLTZ - mit der Vorstellung von Wärme
als Bewegung kleinster Teilchen verband. Unter anderem verknüpfte
er die mittlere kinetische Energie mit der absoluten Temperatur. In einem
Artikel mit dem Thema "Über die Art der Bewegung, welche wir
Wärme nennen" schrieb CLAUSIUS 1857:
Die Erklärung der Expansivkraft des Gases und
ihrer Abhängigkeit von Volumen und Temperatur, wie sie Krönig
gegeben hat, erleidet durch das Hinzukommen der anderen Bewegungen keine
wesentliche Änderung. Der Druck des Gases gegen eine feste Wand hat
seinen Grund darin, daß die Moleküle fortwährend in großer
Zahl gegen die Wand fliegen und von ihr abprallen.
Die Kraft, welche dadurch entstehen muß, ist erstens bei gleicher
Bewegungsgeschwindigkeit dem Volumen der gegebenen Gasmenge umgekehrt
proportional und zweitens bei gleichem Volumen der lebendigen Kraft der
fortschreitenden Bewegung (gemeint ist damit die kinetische Energie -
der Verfasser) proportional, ohne daß die anderen Bewegungen dabei
unmittelbar in Betracht kommen.
Andererseits weiß man nach dem Gay-Lussacschen Gesetze, daß
der Druck eines vollkommenen Gases bei konstantem Volumen in gleichem
Verhältnisse mit der von -273°C an gerechneten Temperatur, welche
wir die absolute Temperatur nennen, wächst, und es folgt also aus
dem eben Gesagten, daß die absolute Temperatur der lebendigen Kraft
der fortschreitenden Bewegung der Moleküle proportional ist.
Da nun ferner, wie oben erwähnt, bei einem bestimmten Gase die verschiedenen
Bewegungen in einem konstanten Verhältnis zueinander stehen, so bildet
die lebendige Kraft der fortschreitenden Bewegung einen aliquoten Teil
der ganzen lebendigen Kraft, und die absolute Temperatur ist also auch
der ganzen im Gase vorhandenen lebendigen Kraft proportional...
Damit entwickelte er die Wärmelehre
oder Thermodynamik zur Wissenschaft
und brachte sie in ihre moderne Gestalt. CLAUSIUS formulierte auch als
Erster den 2. Hauptsatz
der Wärmelehre in der Form, dass Wärme nicht von selbst
von einem kälteren Körper in einen wärmeren übergehen
kann. Er beschrieb damit nicht nur die Richtung von Vorgängen in
Natur und Technik, die sich selbst überlassen sind, sondern fand
auch ein grundlegendes
Naturgesetz.
Darüber hinaus führte er eine Größe ein, die er Entropie
nannte und die sich später als eine überaus wichtige Größe
herausstellte. Die Entropie, die ein Körper besitzt, ist ein Maß
für den Wert der Energie, die in ihm gespeichert ist. Sie ist zugleich
auch ein Maß für die Ordnung oder Strukturierung, die in einem
Raumbereich vorhanden ist.