Rudolf Clausius

Leben und Wirken

RUDOLF CLAUSIUS wurde am 2. Februar 1822 in Köslin als sechster von insgesamt 18 Kindern eines Oberlehrers geboren. In Berlin studierte er Physik und gab zwecks Unterstützung seiner jüngeren Geschwister Privatunterricht. Ab 1844 unterrichtete er am Berliner Friedrich-Werderschen Gymnasium. Nach seiner Promotion im Jahre 1848 ging er 1850 als Privatdozent an die Berliner Artillerie- und Ingenieurschule. Zusätzlich lehrte er an der Berliner Universität.

1855 wurde er Professor an der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Zürich. Ab 1867 arbeitete Clausius an der Universität Würzburg, ab 1869 an der Universität Bonn, die durch sein Wirken zu einer bedeutenden physikalischen Forschungsstätte wurde.
In Anerkennung seiner wissenschaftlichen Leistungen wurde CLAUSIUS 1876 Mitglied der Berliner Akademie der Wissenschaften.
Er starb als hoch anerkannter Wissenschaftler am 24. August 1888 in Bonn.

Wissenschaftliche Leistungen

Eine seiner wichtigsten wissenschaftlichen Leistungen bestand darin, dass er das Gesetz von der Erhaltung der Energie - formuliert von J. R. MAYER, J. P. JOULE, H. v. HELMHOLTZ - mit der Vorstellung von Wärme als Bewegung kleinster Teilchen verband. Unter anderem verknüpfte er die mittlere kinetische Energie mit der absoluten Temperatur. In einem Artikel mit dem Thema „Über die Art der Bewegung, welche wir Wärme nennen“ schrieb CLAUSIUS 1857:

Die Erklärung der Expansivkraft des Gases und ihrer Abhängigkeit von Volumen und Temperatur, wie sie Krönig gegeben hat, erleidet durch das Hinzukommen der anderen Bewegungen keine wesentliche Änderung. Der Druck des Gases gegen eine feste Wand hat seinen Grund darin, daß die Moleküle fortwährend in großer Zahl gegen die Wand fliegen und von ihr abprallen.
Die Kraft, welche dadurch entstehen muß, ist erstens bei gleicher Bewegungsgeschwindigkeit dem Volumen der gegebenen Gasmenge umgekehrt proportional und zweitens bei gleichem Volumen der lebendigen
Kraft der fortschreitenden Bewegung (gemeint ist damit die kinetische Energie - der Verfasser) proportional, ohne daß die anderen Bewegungen dabei unmittelbar in Betracht kommen.

Andererseits weiß man nach dem Gay-Lussacschen Gesetze, daß der Druck eines vollkommenen Gases bei konstantem Volumen in gleichem Verhältnisse mit der von -273°C an gerechneten Temperatur, welche wir die absolute Temperatur nennen, wächst, und es folgt also aus dem eben Gesagten, daß die absolute Temperatur der lebendigen Kraft der fortschreitenden Bewegung der Moleküle proportional ist.

Da nun ferner, wie oben erwähnt, bei einem bestimmten Gase die verschiedenen Bewegungen in einem konstanten Verhältnis zueinander stehen, so bildet die lebendige Kraft der fortschreitenden Bewegung einen aliquoten Teil der ganzen lebendigen Kraft, und die absolute Temperatur ist also auch der ganzen im Gase vorhandenen lebendigen Kraft proportional...

Damit entwickelte er die Wärmelehre oder Thermodynamik zur Wissenschaft und brachte sie in ihre moderne Gestalt. CLAUSIUS formulierte auch als Erster den 2. Hauptsatz der Wärmelehre in der Form, dass Wärme nicht von selbst von einem kälteren Körper in einen wärmeren übergehen kann. Er beschrieb damit nicht nur die Richtung von Vorgängen in Natur und Technik, die sich selbst überlassen sind, sondern fand auch ein grundlegendes Naturgesetz.

Darüber hinaus führte er eine Größe ein, die er Entropie nannte und die sich später als eine überaus wichtige Größe herausstellte. Die Entropie, die ein Körper besitzt, ist ein Maß für den Wert der Energie, die in ihm gespeichert ist. Sie ist zugleich auch ein Maß für die Ordnung oder Strukturierung, die in einem Raumbereich vorhanden ist.