Rudolf Clausius

Rudolf Clausius

Biografia
Naixement	(de) Rudolf Julius Emanuel Clausius 2 gener 1822 Koszalin (Regne de Prússia)
Mort	24 agost 1888 (66 anys) Bonn (Regne de Prússia)
Sepultura	Antic Cementiri de Bonn 50° 44′ 06″ N, 7° 05′ 26″ E
Rector Universitat de Bonn
1884 – 1885 ← Joseph Langen – Carl Binz →
Dades personals
Religió	Església reformada suissa
Formació	Universitat de Halle - doctor (–1847) Universitat Frederic Guillem de Berlín (1840–1844) Friedrich-Wilhelms-Gymnasium (–1840)
Tesi acadèmica	De iis atmosphaere particulis quibus lumen reflectitur  (1848 )
Director de tesi	Johann Salomo Christoph Schweigger
Activitat
Camp de treball	Física
Lloc de treball	Bonn Würzburg
Ocupació	professor universitari, físic teòric, matemàtic, físic
Ocupador	Universitat de Bonn (1869–1888) Universitat de Würzburg (1867–1869) ETH Zürich (1855–1867) Universitat Frederic Guillem de Berlín (1850–1855) Universitat de Zúric
Membre de	Reial Societat d'Edimburg (1888–) Acadèmia Nacional de Ciències dels Estats Units (associat estranger de l'Acadèmia Nacional de Ciències) (1883–) Acadèmia de les Ciències de Torí (1882–) Accademia Nazionale dei Lincei (socio straniero (it) ) (1880–) Acadèmia Alemanya de Ciències Leopoldina (1880–) Acadèmia Americana de les Arts i les Ciències (1873–) Acadèmia Bavaresa de Ciències (1871–) Royal Society (1868–) Acadèmia de Ciències de Göttingen (1866–) Acadèmia Nacional de les Ciències dels XL Reial Acadèmia Sueca de Ciències Reial Acadèmia d'Arts i Ciències dels Països Baixos Acadèmia de Ciències de Sant Petersburg Acadèmia de Ciències d'Hongria Acadèmia Prussiana de les Ciències
Professors	Johann Salomo Christoph Schweigger
Carrera militar
Conflicte	Guerra franco-prussiana Batalla de Mars-la-Tour Batalla de Gravelotte
Obra
Obres destacables Teorema de Clausius Desigualtat de Clausius-Duhem Postulat de Clausius Paradoxa de Clausius Nombre de Clausius Equació de Clausius-Clapeyron Equació de Clausius-Mossoti Llei de Kirchhoff-Clausius
Estudiant doctoral	Carl von Linde
Localització dels arxius	Arxius de l'Escola Politècnica Federal de Zúric [ CH-001807-7:Hs 227] Archive of the Deutsches Museum (en)
Família
Cònjuge	Sophie Sack (1886–1888), mort Adelheid Rimpau (1859–1875), mort
Fills	Mathilde Zimmer  () Adelheid Rimpau Helene Clausius  () Adelheid Rimpau John Clausius  () Alfred Clausius  () Walter Clausius  () Sophie Sack
Premis
(1888)  Orde del Mèrit de les Arts i les Ciències (1885)  Orde bavaresa de Maximilià per la Ciència i les Arts (1882)  Premi Poncelet (1879)  Medalla Copley (1871)  Creu de Ferro (1870)  Medalla Huygens (1868)  Membre estranger de la Royal Society
Signatura

Rudolf Clausius (alemany: Rudolf Julius Emanuel Clausius) (Koszalin, 2 de gener de 1822 - Bonn, 24 d'agost de 1888) fou un físic i matemàtic prussià i és considerat un dels fundadors principals de la ciència de la termodinàmica. En la seva nova formulació dels principis coneguts com a cicles de Carnot, va proposar la teoria de la calor sobre una base més sòlida i més veritable. El seu llibre més important sobre la teoria mecànica de la calor fou publicat el 1850, en què va establir per primera vegada les idees bàsiques de la segona llei de la termodinàmica. El 1865, va introduir el concepte d'entropia.

Vida

Rudolf Clausius va néixer a Köslin (actualment Koszalin, Polònia) a la província prussiana de Pomerània. Va començar la seva educació a l'escola del seu pare i després d'uns anys, va assistir al Gymnasium (centre d'ensenyament secundari) a Stettin (actualment Szczecin, Polònia). Clausius es va graduar en la Universitat de Berlín el 1844, on van estudiar matemàtiques i física amb, entre d'altres professors, Heinrich Gustav Magnus, Lejeune Dirichlet i Jakob Steiner. També va estudiar Història amb Leopold von Ranke.

El 1847, va obtenir el seu doctorat de la Universitat de Halle sobre els efectes òptics en l'atmosfera de la Terra i el color del cel. Després es va convertir en professor de física en l'Escola Reial d'Artilleri i Enginyeria a Berlín i privatdozent a la Universitat de Berlín. El 1855, es va convertir en professor de l'Institut Federal Suís de Tecnologia de Zúric, on va romandre fins al 1867. Durant aquest any, es va traslladar a la Universitat de Würzburg i dos anys després, el 1869, a la Universitat de Bonn on va estar fins a la seva mort.

Tomba de Clausius al cementiri vell de Bonn.

El 1870, Clausius va organitzar un cos d'ambulàncies militars en la Guerra Francoprussiana. Va ser ferit en batalla en una cama, la qual cosa el deixà amb una discapacitat permanent. Va ser guardonat amb la Creu de Ferro pels seus serveis.

La seva dona, Adelheid Rimpau, va morir en donar a llum el 1875, deixant-lo per criar els seus sis fills. Va continuar ensenyant, però va tenir menys temps per a la investigació a partir de llavors. El 1886, es va tornar a casar amb Sophie Sack, i després va tenir un altre fill. Dos anys més tard, el 24 agost 1888 va morir a Bonn, Alemanya.

Treball

La tesi de Clausius sobre la refracció de la llum proposa que veiem un cel blau durant el dia, i diversos tons de vermell a l'alba i al capvespre (entre altres fenòmens), a causa de la reflexió i refracció de la llum. Més tard, Lord Rayleigh demostraria que ocorria en realitat a causa de la dispersió de la llum, però tot i això, Clausius hi utilitza un enfocament molt més matemàtic que els seus predecessors.

Clausius va publicar els resultats de les seves recerques en articles publicats preferentment als Annalen der Physik, revista en la que va publicar més de setanta articles. Juntament amb Helmholtz és considerat el fundador de l'escola berlinesa de termodinàmica que tindria posteriorment grans científics com Kirchhoff, Planck, Einstein o Schrödinger, entre d'altres.

El seu article més famós, Ueber die bewegende Kraft der Warm und die Gesetze, welche sich daraus für die Wärmelehre selbst ableiten lassen (Sobre la força motriu de la calor i les lleis sobre la natura de la calor que en poden ser deduïdes) es va publicar el 1850 i es referia a la teoria mecànica de la calor. En aquest treball, va demostrar que existia una contradicció entre el principi de Sadi Carnot i el concepte de conservació de l'energia. Clausius va reiterar les dues lleis de la termodinàmica per superar aquesta contradicció, i la tercera llei de la termodinàmica va ser desenvolupada per Walther Nernst entre els anys 1906-1912. Aquest treball el va fer famós entre els científics.

Durant 1857, Clausius va contribuir al camp de la teoria cinètica després de refinar el senzill model de gas cinètic d'August Karl Krönig, incloent-hi moviments moleculars translacionals, rotacionals i vibracionals. En aquest mateix treball, va introduir el concepte de recorregut lliure mitjà d'una partícula.

Clausius dedueix l'equació de Clausius-Clapeyron de la termodinàmica, que és una manera de caracteritzar la transició de fase entre dos estats de la matèria, com ara sòlid i líquid, i havia estat desenvolupat originalment el 1834 per Émile Clapeyron.

Les seves aportacions van ser teòriques i matemàtiques ja que mai va publicar cap article amb resultats experimentals i sempre va utilitzar les dades proporcionades per altres científics experimentals.

Placa commemorativa al Museu Aeronàutic de Lanzarote.

Entropia

El 1865, Clausius va ser el primer científic en donar una versió matemàtica del concepte d'entropia i li va donar aquest nom, utilitzant la unitat ara abandonada Clausius (símbol: Cl). Per a l'entropia. Clausius va triar la paraula "entropia", perquè el significat, del grec, τροπή (tropein), és contingut transformador o transformació de continguts:

1 Cl = 1 cal/° C = 4,1868 joules per kelvin (J/K).

Homenatges

• Va ser elegit membre de la Royal Society de Londres el 1868 i va rebre la medalla Copley l'any 1879.
• Va ser elegit membre de la Reial Acadèmia Sueca de Ciències l'any 1878.
• Va rebre la Medalla Huygens el 1870.
• Va rebre el Premi Poncelet l'any 1883.
• Va rebre un doctorat honorífic de la Universitat de Würzburg l'any 1882.
• El cràter Clausius de la Lluna va ser anomenat en el seu honor.

Vegeu també

• Teoria de sistemes.

Bibliografia

• Cardwell, Donald Stephen Lowell. From Watt to Clausius: The Rise of Thermodynamics in the Early Industrial Age (en anglès). Cornell University Press, 1971. ISBN 978-0-801-40678-2. 
• Clausius, Rudolf. «Sobre la força motriu de la calor i les lleis sobre la natura de la calor que en poden ser deduïdes». A: David Jor (ed.). Escrits fonamentals sobre el segon principi de la termodinàmica. Institut d'Estudis Catalans, 1999, p. 75-90. ISBN 84-7283-457-3. 
• Cropper, William W. «Rudolf Clausius and the road to entropy» (en anglès). American Journal of Physics, Vol. 54, Num. 12, 1986, p. 1068-1074. DOI: 10.1119/1.14740. ISSN: 0002-9505.
• Ebeling, W.; Hoffman, D. «The Berlin School of Thermodynamics founded by Helmholtz and Clausius» (en anglès). European Journal of Physics, Vol. 12, Num. 1, 1991, p. 1-. DOI: 10.1088/0143-0807/12/1/001/meta. ISSN: 0143-0807.
• Kikuchi, Yoshiyuki; Ito, Kenji; Furukawa, Rasu «Rudolf Clausius' copy of Sadi Carnot's Réflexions : A new look at Clausius' access to Carnot's work» (en anglès). Historia Scientarum, Vol. 6, Num. 12, 1996, p. 31-36. ISSN: 0285-4821.
• Meheus, Joke «Adaptive logic in scientific discovery: the case of Clausius» (en anglès). Logique et Analyse, Vol. 36, Num. 143/144, 1993, p. 359-391. ISSN: 0024-5836.
• Orphal, Johannes «Rudolph Clausius (1822–1888) and His Concept of Mathematical Physics» (en anglès). Annalen der Physik, Vol. 535, Num. 1, 2023, p. 1-5. DOI: 10.1002/andp.202200065. ISSN: 0003-3804.
• Osietzki, Maria. «Rudolf Clausius - Entropy and Environment». A: K. Martinas, L. Ropolyi, P. Szegedi (eds.). Thermodynamics: History And Philosophy (en anglès). World Scientific, 1991, p. 57-62. ISBN 981-02-0464-7. 
• Pérez Cruz, José Roberto. «Clausius». A: La termodinámica de Galileo a B iggs (en castellà). Fundación Canaria Orotava de Historia de la Ciencia, 2006, p. 53-88. ISBN 978-84-609-7580-9. 
• Wolff, Stefan L. «Rudolph Clausius - A pioneer of the modern theory of heat» (en anglès). Vacuum, Vol. 90, 2013, p. 102-108. DOI: 10.1016/j.vacuum.2012.02.029. ISSN: 0042-207X.

Enllaços externs

• O'Connor, John J.; Robertson, Edmund F. «Rudolf Clausius» (en anglès). MacTutor History of Mathematics archive. School of Mathematics and Statistics, University of St Andrews, Scotland.
• Daub, Edward D. «Clausius, Rudolf» (en anglès). Complete Dictionary of Scientific Biography, 2008. [Consulta: 16 setembre 2025].
• von Laue, Max. «Clausius, Rudolf» (en alemany). Neue Deutsche Biographie, 1957. [Consulta: 16 setembre 2025].