Два начала термодинамики (Клаузиус 1850, Томсон 1851)
Два начала термодинамики: сохранение энергии (первое) и невозможность самопроизвольного перехода тепла от холодного тела к тёплому (второе).
Немец Рудольф Клаузиус в «Über die bewegende Kraft der Wärme» (1850) отбросил сохранение тепла, принял эквивалентность тепла и работы по Джоулю и переформулировал принцип Карно так, что его отрицание требовало бы перехода тепла от холодного тела к тёплому. Британец Уильям Томсон, в 1849 году ещё колебавшийся между Карно и Джоулем, в 1851 году пришёл к той же схеме.
Так принцип Карно пережил теорию, на которой был построен.
Почему такая дата
точно
Из чего выросло
-
Аналитическая теория теплоты и ряды Фурье
повлияло на · Уверенность: средняя
Фурье был входом Уильяма Томсона в теорию тепла, и именно понятие теплопроводности, которым Томсон занимался по Фурье в 1840-е годы, породило вопрос о работе, теряемой при простом проведении тепла, приведший к динамической теории тепла.
Источники связи
- T. N. Narasimhan, Fourier's heat conduction equation: history, influences and connections, Proceedings of the Indian Academy of Sciences (Earth and Planetary Sciences) 108 (3), 117-148 (1999)
William Thomson (1824-1907), also known as Lord Kelvin, was greatly influenced by Fourier's work. Thomson's first two articles, written at ages 16 and 17, were in defense of Fourier's mathematical approach.
- Crosbie W. Smith, William Thomson and the Creation of Thermodynamics: 1840-1855, Archive for History of Exact Sciences 16 (3), 231-288 (1977) Сверено 20.09.2026
attention was now being focussed on conduction which of course was the very concept with which THOMSON had been dealing during the 1840's in his work on FOURIER.
«Сверено» значит, что в этот день цитата была найдена по указанному адресу дословно. Отсутствие даты значит, что мы пока не смогли открыть источник, а не что цитата неверна.
- T. N. Narasimhan, Fourier's heat conduction equation: history, influences and connections, Proceedings of the Indian Academy of Sciences (Earth and Planetary Sciences) 108 (3), 117-148 (1999)
Что из него выросло
-
Энергетизм: физика без атомов
повлияло на · Уверенность: высокая
Оствальд и его союзники строили энергетизм на надёжности термодинамики: раз два начала работают без всяких гипотез о строении вещества, атом объявлялся лишней сущностью.
Источники связи
- Klodian Coko (rev. of A. Chalmers), Atomism from the 17th to the 20th Century, Stanford Encyclopedia of Philosophy (2026) Сверено 20.09.2026
In the late nineteenth century leading scientists such as Ostwald, Duhem and Max Planck were inclined to take thermodynamics as the model of how science should proceed.
- E. N. Hiebert, H.-G. Körber, Ostwald, Friedrich Wilhelm, Dictionary of Scientific Biography (1978) Сверено 20.09.2026
He began seriously to develop his ideas on energetics around 1890, and thereafter gradually reorganized all of his thoughts and work around energy.
«Сверено» значит, что в этот день цитата была найдена по указанному адресу дословно. Отсутствие даты значит, что мы пока не смогли открыть источник, а не что цитата неверна.
- Klodian Coko (rev. of A. Chalmers), Atomism from the 17th to the 20th Century, Stanford Encyclopedia of Philosophy (2026) Сверено 20.09.2026
Связи на проверке
-
«Réflexions sur la puissance motrice du feu» (Карно)
повлияло на · Уверенность: высокая
Утверждение опирается на сводку статьи Википедии. Нужна дословная цитата из работы, на которую она ссылается: Fox R. (ред.), «Sadi Carnot: Réflexions sur la puissance motrice du feu», критическое издание, 1986.
Принцип Карно (зависимость КПД только от температур) был сохранён Клаузиусом и Томсоном после отказа от теплорода и стал вторым началом термодинамики.
Источники связи
- Mendoza E., Britannica (2024) Сверено 20.09.2026, цитата собрана из фрагментов
Though the assumption was incorrect and Carnot himself had doubts about it even while he was writing, many of his results were nevertheless true. ... Eventually Carnot's views were incorporated by the thermodynamic theory as it was developed by Rudolf Clausius in Germany (1850) and William Thomson (later Lord Kelvin) in Britain (1851).
- Daub E. E., DSB «Clausius» (1971) Сверено 20.09.2026
rearranged the traditional argument so that any denial of the premise would require that heat be transferred from a colder to a warmer body, a conclusion which Clausius stated would be an obvious deviation from the normal behavior of heat.
- de Oliveira, arXiv:2508.17027 (2025) Сверено 20.09.2026, цитата собрана из фрагментов
The Carnot principle was used by Clausius in formulating the second law of thermodynamics ... Clausius rejected part 1 and retained part 2
- Wikipedia «Reflections on the Motive Power of Fire» (точка входа, ссылается на Fox 1986) (2024) Сверено 20.09.2026
Despite the fact that the caloric theory of heat was incorrect, Carnot's work brought together three insights that remain relevant
«Сверено» значит, что в этот день цитата была найдена по указанному адресу дословно. Отсутствие даты значит, что мы пока не смогли открыть источник, а не что цитата неверна. «Собрана из фрагментов» значит, что на странице эти слова стоят не рядом: мы нашли каждый фрагмент по отдельности и соединили их многоточием.
- Mendoza E., Britannica (2024) Сверено 20.09.2026, цитата собрана из фрагментов
-
Механический эквивалент теплоты (Джоуль)
нужно для · Уверенность: высокая
Утверждение опирается на сводку статьи Википедии. Нужна дословная цитата из самой работы: Clausius R., «Über die bewegende Kraft der Wärme», Annalen der Physik 79, 1850, либо из Fox R., 1971.
Без эквивалента Джоуля Клаузиус и Томсон не могли бы заменить сохранение тепла на сохранение энергии.
Источники связи
- Chemistry World, «Carnot's heat engine and the birth of thermodynamics» (2024)
By 1850, he and Rudolf Clausius separately reconciled Carnot's ideas about motive power with James Joule's measurements of the equivalence of heat and work, using the concepts of absolute temperature and entropy.
- Wikipedia «Caloric theory» (2024) Сверено 20.09.2026
In 1850, Rudolf Clausius published a paper showing that the two theories were indeed compatible, as long as the calorists' principle of the conservation of heat was replaced by a principle of conservation of energy.
«Сверено» значит, что в этот день цитата была найдена по указанному адресу дословно. Отсутствие даты значит, что мы пока не смогли открыть источник, а не что цитата неверна.
- Chemistry World, «Carnot's heat engine and the birth of thermodynamics» (2024)
-
Кинетическая теория газов и статистическая механика
повлияло на · Уверенность: средняя
Обе цитаты это слова самого Больцмана, первую Уффинк оспаривает; суждения историка о связи второго начала с кинетической теорией пока нет (Brush, The Kind of Motion We Call Heat).
Второе начало и энтропия Клаузиуса задали задачу, которую кинетическая теория решила заново, переформулировав рост энтропии как рост вероятности состояния.
Спор: Обе приведённые фразы это слова самого Больцмана, а не вывод историка, и первую из них Уффинк отвергает: по его чтению настоящий результат другой, обобщение энтропии на неравновесные состояния («The true import of Boltzmann's results is rather that they provide a generalization of the entropy concept to non-equilibrium states»). Кроме того, влияние здесь не одностороннее: Клаузиус сам построил кинетическую теорию в 1857, а понятие энтропии ввёл в 1865, то есть уже после Максвелла 1860.
Источники связи
- L. Boltzmann (1872), quoted in Jos Uffink, Boltzmann's Work in Statistical Physics, Stanford Encyclopedia of Philosophy (2024) Сверено 20.09.2026
This provides an analytical proof of the Second Law in a way completely different from those attempted so far.
- L. Boltzmann (1877), quoted in Jos Uffink, Boltzmann's Work in Statistical Physics, Stanford Encyclopedia of Philosophy (2024) Сверено 20.09.2026
According to the present interpretation, [the Second Law] states nothing else but that the probability of the total state of a composite system always increases
«Сверено» значит, что в этот день цитата была найдена по указанному адресу дословно. Отсутствие даты значит, что мы пока не смогли открыть источник, а не что цитата неверна.
- L. Boltzmann (1872), quoted in Jos Uffink, Boltzmann's Work in Statistical Physics, Stanford Encyclopedia of Philosophy (2024) Сверено 20.09.2026
Источники узла
- Daub E. E. «Clausius, Rudolf», Dictionary of Scientific Biography (на Encyclopedia.com) (подтверждает: «отбросил сохранение тепла, принял эквивалентность тепла и работы по Джоулю») (1971) Сверено 04.10.2026, цитата собрана из фрагментов
...whenever work is produced by heat, a quantity of heat equivalent to that amount of work is consumed—a premise that Clausius believed had been firmly established by Joule’s experiments. The total heat in the universe, therefore, could not be conserved; and the usual concept of heat in a substance, representing the total heat added to that substance, could no longer be considered a function of state.
- Daub E. E. «Clausius, Rudolf», Dictionary of Scientific Biography (на Encyclopedia.com) (подтверждает: ключевое место узла: отрицание принципа Карно требовало бы перехода тепла от холодного тела к тёплому, и принцип пережил свою теорию) (1971) Сверено 04.10.2026, цитата собрана из фрагментов
That model for heat perhaps also provided the rationale for his brilliant revision of the traditional Carnot argument in thermodynamics, a revision that made it possible to incorporate the most significant results of the caloric theory within the new theoretical structure. ... Clausius rearranged the traditional argument so that any denial of the premise would require that heat be transferred from a colder to a warmer body, a conclusion which Clausius stated would be an obvious deviation from the normal behavior of heat.
- Daub E. E. «Clausius, Rudolf», Dictionary of Scientific Biography (на Encyclopedia.com) (подтверждает: год работы и её название) (1971) Сверено 04.10.2026
The significant beginning of that career, of course, dates from 1850, when Clausius established the foundations for modern thermodynamics in his first great paper on the theory of heat, “Ueber die bewegende Kraft der Wärme”.
- Daub E. E. «Clausius, Rudolf», Dictionary of Scientific Biography (на Encyclopedia.com) (подтверждает: «Томсон ... в 1851 году пришёл к той же схеме») (1971) Сверено 04.10.2026
For example, when Kelvin developed his dynamical theory of heat in 1851, he did not explain the function U in terms of molecular energy states.
- Thomson W. «An Account of Carnot's Theory of the Motive Power of Heat», Trans. R. Soc. Edinburgh 16 (подтверждает: «Томсон, в 1849 году ещё колебавшийся между Карно и Джоулем», его собственными словами) (1849) Сверено 04.10.2026, цитата собрана из фрагментов
It might appear, that the difficulty would be entirely avoided, by abandoning CARNOT’S fundamental axiom; a view which is strongly urged by Mr JOULE... If we do so, however, we meet with innumerable other difficulties insuperable without farther experimental investigation, and an entire reconstruction of the theory of heat, from its foundation. It is in reality to experiment that we must look either for a verification of CARNOT’S axiom, and an explanation of the difficulty we have been considering; or for an entirely new basis of the Theory of Heat.
«Сверено» значит, что в этот день цитата была найдена по указанному адресу дословно. Отсутствие даты значит, что мы пока не смогли открыть источник, а не что цитата неверна. «Собрана из фрагментов» значит, что на странице эти слова стоят не рядом: мы нашли каждый фрагмент по отдельности и соединили их многоточием.
Дальнейшее чтение
Не свидетельства: цитаты не несут и написанного не подтверждают. Это книги и сканы, куда идти дальше.