ルドルフ・クラウジウス

ルドルフ・クラウジウス
生まれる	ルドルフ・ユリウス・エマヌエル・クラウジウス ( 1822-01-02 )1822年1月2日 プロイセン王国、ポンメルン州、ケスリン（現在 のポーランド、コシャリン）
死亡	1888年8月24日(1888-08-24)（66歳） ボン、ライン州、プロイセン、ドイツ帝国
国籍	ドイツ語
知られている	化学熱力学 熱力学第一法則 熱力学の第二法則 エントロピーの概念の創始者 エントロピー生成 分裂 理想気体の法則 気体の運動論 ビリアル定理 クラウジウスモデル クラウジウスの定理 クラウジウス-モソッティ関係 クラウジウス・クラペイロン関係 クラウジウス・デュエム不等式
受賞歴	ポンスレ賞(1882) コプリーメダル（1879） ForMemRS (1868)
科学者としてのキャリア
フィールド	物理
サイン

ルドルフ・ユリウス・エマヌエル・クラウジウス（ドイツ語発音: [ˈʁuːdɔlf ˈklaʊzi̯ʊs] ; ^{[1] [2]} 1822年1月2日 - 1888年8月24日）は、ドイツの物理学者、数学者であり、熱力学の創始者の一人とみなされている。^[3]サディ・カルノーの原理であるカルノーサイクルを言い換えることで、熱の理論に真実かつより健全な基盤を与えた。1850年に出版された彼の最も重要な論文「熱の移動力について」^[4]では、熱力学第二法則の基本的な考え方が初めて述べられた。1865年に彼はエントロピーの概念を導入した。1870年には熱に適用されるビリアル定理を導入した。^[5]

クラウジウスはプロイセン王国ポンメルン州のケスリン（現在のポーランド共和国コシャリン）に生まれた。父親はプロテスタントの牧師で教育検査官であり、^[6]ルドルフは父親の学校で学んだ。1838年、シュテッティンのギムナジウムに入学。クラウジウスは1844年にベルリン大学を卒業し、 1840年より同大学でグスタフ・マグヌス、ペーター・グスタフ・ルジューヌ・ディリクレ、ヤコブ・シュタイナーらに師事して数学と物理学を学んだ。また、レオポルト・フォン・ランケに歴史を師事した。1848年、ハレ大学で地球の大気圏における光学的効果に関する博士号を取得した。1850年、ベルリン王立砲兵工科学校の物理学教授、およびベルリン大学の私講師となった。 1855年に彼はチューリッヒにあるスイス連邦工科大学の教授となり、1867年までそこに留まった。その年、彼はヴュルツブルクに移り、2年後の1869年にボンに移った。^[7]

1870年、クラウジウスは普仏戦争で救急隊を組織した。彼は戦闘中に負傷し、後遺症が残ったが、その功績により 鉄十字章を授与された。

1875年に妻のアデルハイド・リンパウが亡くなり、リンパウは6人の子供を育てることになった。1886年にリンパウはゾフィー・ザックと結婚し、さらにもう1人の子供をもうけた。2年後の1888年8月24日、ドイツのボンでリンパウは亡くなった。^[8]

クラウジウスの光の屈折に関する博士論文では、私たちが日中に青い空を見たり、日の出や日の入りにさまざまな赤の色合いを見たりするのは、光の反射と屈折によるものだと提唱されました。後にレイリー卿は、それが実際には光の散乱によるものだと証明しました。

彼の最も有名な論文である「熱の運動力とそこから導かれる熱の法則について」^[9]は 1850年に出版され、熱の力学的理論を扱っていました。この論文で、彼はカルノーの原理とエネルギー保存の概念の間に矛盾があることを示しました。クラウジウスはこの矛盾を克服するために熱力学の2つの法則を再述しました。この論文により、彼は科学者の間で有名になりました。（第3法則は、1906年から1912年にかけて ヴァルター・ネルンストによって開発されました）。

クラウジウスの熱力学第二法則に関する最も有名な記述は、1854年にドイツ語で出版され、^[10] 1856年に英語で出版されました。 ^[11]

熱は、それに関連する何らかの他の変化が同時に起こらなければ、冷たい物体から温かい物体へ移動することはできません。

1857年、クラウジウスは、アウグスト・クレーニヒの非常に単純な気体運動モデルを改良し、並進運動、回転運動、振動運動を含む分子運動を組み込んだ後、運動論の分野に貢献した。この同じ研究で、彼は粒子の「平均自由行程」の概念を導入した。 ^{[12] [13] [14]}

クラウジウスは熱力学からクラウジウス-クラペイロンの関係式を導き出しました。この関係式は固体と液体のような物質の2つの状態間の相転移を特徴付ける方法であり、もともとは1834年にエミール・クラペイロンによって開発されました。

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  1864 年版、クラウジウスの『Abhandlungen über die mechanische Wärmetheorie』第 1 巻
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  1864 年版、クラウジウスの『アブハンドルンゲンの機械理論』第 1 巻のタイトル ページ
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  1879年クラウジウスの『熱の力学的理論』の英訳
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  1879年に英訳されたクラウジウスの『熱の機械的理論』の表紙

1865年、クラウジウスはエントロピー の概念を初めて数学的に表し、その名前も付けた。^[8] クラウジウスがこの単語を選んだのは、その意味が（ギリシャ語のἐν en「中」とτροπή tropē「変換」から）「変換的な内容」または「変換内容」（「Verwandlungsinhalt」）だからである。^{[4] [15] [16]}

私は、重要な科学的量の名前については、古代の言語に頼ることを好みます。そうすれば、それらの量は、現存するすべての言語で同じ意味を持つからです。したがって、ギリシャ語の「変換」にちなんで、S を物体のエントロピーと呼ぶことを提案します。私は、エントロピーという単語を意図的に「エネルギー」に似たものにしました。なぜなら、これら 2 つの量は、物理的に非常に類似しているため、名称の類推が役立つと思われるからです。

—  Rudolf Clausius、Ueber verschiedene für die Anwendung bequeme Formen der Hauptgleichungen der mechanischen Wärmetheorie

彼はエントロピーに、現在は使われていない単位「クラウジウス」（記号：Cl）を使用した。^[17]

1 クラウジウス (Cl) = 1カロリー/摂氏度(cal/°C) = 4.1868ジュール/ケルビン(J/K)

彼がエントロピーの概念を導入した1865年の画期的な論文は、熱力学の第一法則と第二法則の次のような要約で終わっている。^[4]

宇宙のエネルギーは一定です。
宇宙のエントロピーは最大に近づきます。

レオン・クーパー^[16]は、このようにして、誰にとっても同じ意味を持つ「何もない」という言葉を作り出すことに成功したと付け加えた。

• 1859年、スコットランドのエンジニアおよび造船業者協会の名誉会員。IESISスコットランドのエンジニアおよび造船業者協会
• 1870年の鉄十字章
• 1868年にロンドン王立協会の会員となり、1879年にコプリーメダルを受賞した。
• 1878年スウェーデン王立科学アカデミー会員。
• 1870年のホイヘンスメダル。
• 1880年、ローマ国立アカデミーの外国人会員
• 1880年にドイツ科学アカデミーレオポルディーナの会員となる
• 1883年にポンスレ賞を受賞。
• 1882年ヴュルツブルク大学より名誉博士号を授与される。
• 1886年にオランダ王立芸術科学アカデミーの外国人会員となる。 ^[18]
• 1888年に芸術と科学のためのプール・ル・メリット賞を受賞
• クラウジウスが彼に敬意を表して名付けた月のクレーター。
• 2009年に故郷コシャリンに建てられた記念碑

• クラウジウス、R. (1867)。熱の機械的理論 - 蒸気機関と物体の物理的性質への応用。ロンドン：ジョン・ファン・フォールスト。版：PwR_Sbkwa8IC。9つの論文の英訳。
• Abhandlungen über die Anwendung der mechanischen Wärmetheorie auf die elektrischen Erscheinungen, nebst einer Einleitung in die mathematische Behandlung der Elektricität (フランス語)。 Vol. 2. ブリュッセル: Société belge d'éditions。 1898年。

• 熱化学の創始者の一人、ハンス・ペーター・ヨルゲン・ジュリアス・トムセン。

Wikiquote にルドルフ・クラウジウスに関する引用があります。

ウィキメディア・コモンズには、ルドルフ・クラウジウスに関連するメディアがあります。

• クラウジウスによる運動論の復活
• オコナー、ジョン J.、ロバートソン、エドマンド F.、「ルドルフ・クラウジウス」、マクチューター数学史アーカイブ、セント・アンドリュース大学
• チザム、ヒュー編 (1911)。「クラウジウス、ルドルフ・ジュリアス・エマヌエル」 。ブリタニカ百科事典(第 11 版)。ケンブリッジ大学出版局。
• プロジェクト・グーテンベルクのルドルフ・クラウジウスの作品
• インターネット アーカイブにあるルドルフ クラウジウスの著作またはルドルフ クラウジウスに関する作品