Biografía Rudolf Clausius

Rudolf Clausius

(Rudolph Julius Emanuel Clausius; Koszalin, actual Polonia, 1822-Bonn, 1888) Físico alemán. Después de haber asistido al gimnasio en Stettin y estudiado, de 1840 a 1844, en la Universidad de Berlín, se doctoró en 1848 por la Universidad de Halle. Fue profesor de física en la Escuela Real de Artillería e Ingeniería de Berlín (1850-1855) y catedrático de física en las universidades de Zurich (1855-1867), Wurzburg (1867) y Bonn (1869), en la que permanecería hasta su fallecimiento.

Excepcionalmente dotado para las matemáticas y la física teórica, Rudolf Clausius fue uno de los fundadores de la termodinámica. Hacia 1845, James Prescott Joule y Robert Mayer habían aclarado la naturaleza del calor y su equivalente mecánico, llegando a la enunciación del primer principio de la termodinámica. En 1850, Clausius enunció el segundo principio de la termodinámica como la imposibilidad de flujo espontáneo de calor de un cuerpo frío a otro caliente sin la aplicación de un trabajo externo: "el calor no puede pasar de un cuerpo frío a uno más cálido espontáneamente". Este famoso enunciado se halla en la memoria Sobre la fuerza motriz del calor, que fue presentada a la Academia de Ciencias de Berlín en 1850. Un año después su colega británico lord Kelvin enunció también este principio, de forma distinta pero equivalente.

En 1865, partiendo de las demostraciones de Carnot sobre los ciclos de calor, introdujo el término entropía, definido como la proporción de energía de un sistema que no es capaz de desarrollar trabajo, y demostró que la entropía de un sistema se incrementa en un proceso irreversible; el progreso de la máquina de vapor se debe en parte a sus estudios. Llevó a cabo asimismo investigaciones sobre la teoría cinética de los gases, que debe a Clausius sus fundamentos; la noción de "camino libre medio" de una molécula en los gases fue determinada por él. Puso en claro también diversos aspectos de la electrólisis: sus conceptos constituyen la base de la teoría de la disociación electrolítica, establecida después por Arrhenius en 1887.

Sus obras más notables son La función potencial y el potencial (1864) y, particularmente, Teoría mecánica del calor (1876). El primer volumen de esta última obra desarrolla en fórmulas matemáticas los dos principios de la termodinámica. El segundo principio aparece enunciado en la afirmación "no es posible que suceda espontáneamente un paso de calor de un cuerpo más frío a otro más caliente", lo que implica que las transformaciones naturales son irreversibles. Clausius pasa después de los principios de la termodinámica a sus aplicaciones, y analiza en particular las propiedades de los gases haciendo la exposición teórica de la teoría cinética, según la cual los gases están constituidos por partículas dotadas de movimiento continuo con velocidades muy grandes, que chocan unas contra otras, rebotando luego como pequeños proyectiles sobre las paredes del recipiente en que se contienen. En la segunda parte del libro construye una teoría mecánica de la electricidad, seguida de sus correspondientes aplicaciones en relación con los principios fundamentales de la termodinámica.