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.ppt

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1、今天是30七月2021大学物理福州大学至诚学院---克劳修斯简介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。克劳修斯Clausius一.【克劳修斯生平简介】鲁道夫·尤里乌斯·艾曼努尔·克劳修斯（RudolfJuliusEnmanvelClausius，182

2、2-1888）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。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。

3、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。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。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。1858

4、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。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堡

5、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。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

6、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。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时间里，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。克劳修斯二.【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

7、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。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”。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