大学物理课件[阅读材料]---克劳修斯简介-[福州大学...李培官]教学文稿

9
• 在克劳修斯的晚年，他不恰当地把热力学第二定 律引用到整个宇宙，首先提出“热寂说”。热寂说 否定了物质不灭性在质上的意义。
• 克劳修斯于1888年逝世，终年
• 六十六岁。克劳修斯虽然在晚
• 年错误地提出了“热寂说”，但
• 在他的一生的大部分ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ间里，
• 在科学、教育上做了大量有益 • 的工作。特别是他奠定了热力
• 堡大学，担任教授。在这所大学里他
• 任教两年。在这期间(1868年)，他又
• 被选为英国伦敦皇家学会会长。
• 1869年以后，他任波恩大学教授。
• 1870年他最先提出了均功理论。
8
• 1870年至1871年的战争期间，克劳修斯的膝盖惨 遭重伤，因此，不得不将学生们的实验课交给克 莱门斯凯特来负责。正是由于这个原因，尽管克 劳修斯是当时最先进的物理学家，波恩大学的实 验物理却没能得到应有的发展。
• 克劳修斯在教学上也取得了良好的效果。他先后 在柏林大学、苏黎世大学、维尔茨堡大学和波恩 大学执教长达三十余年，桃李芬芳。他培养的很 多学生后来都已成为了知名的学者，有的甚至是 举世闻名的物理学家。
•
另外，克劳修斯除发表了大量的学术论文外，
还出版了一些重要的专著，如《机械热理论》第
一卷和第二卷、《势函数和势》等。
• 1858年，克劳修斯通过细心的研究，推导出了气 体分子平均自由程公式。同时，他还提出分子运 动自由程分布定律。他的研究也为气体分子运动 论的建立做出了杰出的贡献。
• 1860年，克劳修斯计算出了气体分子运动速度。 运用与概率论相结合的平均值方法，他开辟了物 理学一个极为重要的领域，即创建了统计物理学 的学科。
•
1857年，克劳修斯研究气体动力学理论取得
成就，他提出了气体分子绕本身转动的假说。
6
• 这一年，他发表了《论我们称之为热能的动力类 型》一文，确定了实际气体与理想气体的区别。 同年，他还研究了电解质和电介质。他建立了固 体的电介质理论。同时他还提出了电解液分解的 假说。这一假说，后来经过阿仑尼乌斯的进一步 发展成为电解液理论。
今天是2020年5月23日星期六
大学物理
---克劳修斯简介
福州大学至诚学院
大学物理教研室 李培官
【阅读材料】
克劳修斯简介
克劳修斯简介
• 鲁道夫•朱利叶斯•埃曼努 埃尔•克劳修斯（1822年 1月2日－1888年8月24 日），德国物理学家和数 学家，热力学的主要奠基 人之一。
• 归结出热力学第一定律 • 重新陈述了萨迪•卡诺的
7
• 在后来的著作中，克劳修斯推导出克拉佩龙—克 劳修斯方程。
•
克劳修斯在科学研究方面的主要贡献是建立
热力学基础；同时，他在分子运动论以及电解质
和固体电介质理论方面也都做出了重大的贡献。
鉴于他在物理学各领域中所做出的贡献和取得的
成就，1865年，他被选为法国科学院院士。
• 1867年，克劳修斯受聘于维尔茨
5
• 同时，他还推导了克劳修斯方程，修正了原来的 范德瓦尔斯方程。
• 1854年，克劳修斯最先提出了熵的概念，进一步 发展了热力学理论。由于他引进了熵的概念，因 而使热力学第二定律公式化，使它的应用更为广 泛了。
• 1855年，克劳修斯被聘为苏黎世大学正教授，在 这所大学他任教长达十二年。这期间，他除了给 大学生讲课外，还积极地进行科学探索。
定律（又被称为卡诺循 环），把热理论推至一个 更真实更健全的基础。 • 1850年,首次明确指出热 力学第二定律的基本概念。 1855年引进了熵的概念。
3
克劳修斯 Clausius
4
一.【克劳修斯生平简介】
• 鲁道夫•尤里乌斯•艾曼努尔•克劳修斯（Rudolf Julius Enmanvel Clausius，1822-1888）德 国物理学家，是气体动理论和热力学的主要奠基 人之一。1822年1月2日生于普鲁士的克斯林 （今波兰科沙林）的一个知识分子家庭。他的母 亲是一位女教师，家中有多个兄弟姐妹。他中学 毕业后，先考入了哈雷大学，后转入柏林大学学 习。为了抚养弟妹，在上学期间他不得不去做家 庭补习教师。1847年在哈雷大学主修数学和物理 学的哲学博士学位。1850年，克劳修斯被聘为柏 林大学副教授并兼任柏林帝国炮兵工程学校的讲 师。同年，他对热机过程，特别是卡诺循环进行 了精心的研究。得出了热力学第二定律的克劳修 斯陈述。它是热力学的重要理论基础。
über die mechanische
• 1854年，发表《力学的热理论的第二定律的另一种形式》 的论文，给出了可逆循环过程中热力学第二定律的数学表 示形式，并引入了一个新的态参量。
• 1865年，发表《力学的热理论的主要方程之便于应用的形 式》的论文，把这一新的态参量正式定名为熵。而后又得 出克劳修斯不等式及“熵增加原理”。
11
• 2.气体动理论方面：
• 1857年发表《论热运动形式》，他假定气体中分子以同样 大小的速度向各个方向随机地运动，气体分子同器壁的碰 撞产生了气体的压强，第一次推导出理想气体压强公式， 并由此推证了玻意耳－马略特定律和盖·吕萨克定律。
• 《论我们称之为热的那种运动》论文中，克劳修斯认为考 察单个分子的运动既不可能也毫无意义，系统的宏观性质 是取决于大量分子运动的平均值。因此，他提出了统计平 均的概念。
克劳修斯
• 学理论基础，他的大量学术论文和专著是人类宝 贵的财富，他在科学史上的功绩不容否定。他诚 挚、勤奋的精神同样值得后人学习。
10
二.【主要成就】
• 1.热力学研究方面：
• 1850年与兰金各自独立地表述了热力学第一定律，并提出 蒸汽机的理想热力学循环（兰金－克劳修斯循环）。
• 同年，发表《论热的动力以及由此推出的关于热学本身的 诸定律》的论文。论文中引人热力学的一个新函数U，后 来开尔文把U称为物体的能量。
• 1858年发表《关于气体分子的平均自由程》，从气体分子 间的相互碰撞入手，引入单位时间内所发生的碰撞次数和 气体分子的平均自由程的概念。
• 解决了根据理论计算气体分子运动速度很大而气体扩散的 传播速度很慢的矛盾，开辟了研究气体的输运过程的道路 。
12
• 3.熵理论方面：
• 克劳修斯在1867年发表 的论文“Abhandlungen