克勞修斯 Rudolf Julius Emanuel Clausius

克勞修斯 Rudolf Julius Emanuel Clausius
國立彰化師範大學物理學系研究所許嘉榕研究生/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

克勞修斯〈1822-1888〉德國物理學家和數學家，熱力學的主要奠基人之一。整理熱的力學理論，將能量守恆作為溫熱學第一定律，又重述卡諾循環原理，作為溫熱學第二定律。他又引進熵的概念；造entropy一詞。

克勞修斯1822年出生於德國，1844年從柏林大學畢業，他在大學學習的是數學和物理。他完成對地球大氣的光學研究因而從哈雷大學取得了博士學位，1850年，克勞修斯被聘為柏林大學副教授並兼任柏林帝國炮兵工程學校的講師。同年，他開始研究熱引擎，特別是對卡諾迴圈進行了精心的研究。

克勞修斯從卡諾的熱動力機理論出發，以機械熱力理論為依據，逐漸發現了熱力學基本現象，於是發表了第一篇關於熱理論的論文《論熱的動力以及由此推出關 於熱本身的定律》，首次提出了熱力學第二定律的定義：「熱量不能自動地從低溫物體傳向高溫物體。」，這與Kelvin 陳述是相類似的：「不可製成一種迴圈動作的熱機，只從一個熱源吸取熱量，使之完全變為有用的功，而其他物體不發生任何變化」。同時，他還修正了原來的 Van der Waals 方程式，推導出克勞修斯方程「關於氣體的壓力、體積、溫度和氣體常數之間的關係」。

克勞修斯一生研究廣泛，但最著名的成就是提出了熱力學第二定律，。他重新陳述了薩迪‧卡諾的定律（卡諾循環），把熱理論推至一個更真實更健全的基礎。

1857年，克勞修斯改進了奧古斯特．克羅尼格的一個很簡單的氣體動力學模型，引進了分子的平移、轉動和振動運動，對分子運動力學理論的領域有所貢獻。

在同一份的研究中，他還提出了粒子的平均自由路徑概念。克勞修斯從熱力學關係推導出了克勞修斯-克拉佩龍方程式。這種關係是一種方式陳述兩態之間相變 方式，如固態及液態。1867年發表的論文首次為「熵」概念提供了數學版本，並為它命名，他提出熵單位「克勞修斯」（符號為Cl，現已不用了）。1 Cl = 1 cal/C = 4.1868 J/K。

1870年克勞修斯在戰爭中受了傷，被授予鐵十字勳章。1875年他的妻子死於難產，獨自撫養6個孩子，於1888年逝世。

參考資料：
1. http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%85%8B%E5%8B%9E%E4%BF%AE%E6%96%AF
2. http://mail.scu.edu.tw/~kguo/pchem2/index.files/Lecture08.pd