Бенуа Поль Эмиль Клапейрон ( фр. [klapɛʁɔ̃] ; 26 января 1799 — 28 января 1864) — французский инженер и физик , один из основоположников термодинамики .
Родившийся в Париже , Клапейрон учился в Политехнической школе , которую окончил в 1818 году. [1] Он также учился в Горной школе . В 1820 году он и Габриэль Ламе отправились в Санкт-Петербург , чтобы преподавать и работать в школе общественных работ. Он вернулся в Париж только после Революции в июле 1830 года , руководя строительством первой железнодорожной линии, соединяющей Париж с Версалем и Сен-Жерменом . [1] Единокровные братья Стефан Мони и Эжен Флаша сотрудничали в этом проекте, который финансировался Адольфом д'Эйхталем (фр.) , Ротшильдом , Огюстом Турнейссеном, Сансоном Давилье и братьями Перейр . [2] Клапейрон привез свои проекты паровых двигателей в Англию в 1836 году, чтобы найти производителя, и нанял Sharp, Roberts and Co. [1]
С 1844 по 1859 год Клапейрон был профессором Школы мостов и дорог . [1]
Клапейрон женился на Мелани Базен, дочери Пьера-Доминика Базена (математика и инженера мостов ) и старшей сестре Пьера-Доминика (Адольфа) Базена (железнодорожного инженера) и Франсуа Ашиля Базена (маршала Франции).
В 1834 году он внес свой первый вклад в создание современной термодинамики, опубликовав доклад под названием Mémoire sur la puissance motrice de la chaleur ( Воспоминания о движущей силе тепла ), в котором он развил работу физика Николя Леонара Сади Карно , умершего двумя годами ранее. Хотя Карно разработал убедительный анализ обобщенной тепловой машины , он использовал неуклюжую и уже немодную теорию теплорода .
Клапейрон в своих мемуарах представил работу Карно в более доступной и аналитической графической форме, показав цикл Карно как замкнутую кривую на индикаторной диаграмме , графике давления против объема (названном в его честь графиком Клапейрона ). Анализ Карно Клапейроном получил более широкое распространение в 1843 году, когда Иоганн Поггендорф перевел его на немецкий язык. [3 ]
В 1842 году Клапейрон опубликовал свои выводы об «оптимальном положении поршня, при котором различные клапаны должны открываться или закрываться». [1] [4] В 1843 году Клапейрон развил идею обратимого процесса , предложенную еще Карно, и окончательно сформулировал принцип Карно , который теперь известен как второй закон термодинамики .
Эти основы позволили ему сделать существенные расширения работы Клаузиуса , включая формулу, теперь известную как соотношение Клаузиуса–Клапейрона , которая характеризует фазовый переход между двумя фазами материи . Он также рассмотрел вопросы фазовых переходов в том, что позже стало известно как проблемы Стефана .
Клапейрон также работал над характеристикой идеальных газов , равновесием однородных твердых тел и расчетами статики непрерывных балок , в частности, над теоремой о трех моментах [5] ( теорема Клапейрона ).
]