Jouleových měřeni, která, ovšem, prokazovala opak. Nebyl sice ochoten vzdát se kteréhokoli /obou zdánlivě protikladných výsledku, cestu k jejich smířeni však zpočátku neviděl. Tuto potíž vyřeži! roku 1850 německý fyzik Rudolf EmanuelClatisius < 1822—1888). když ukázal, Že s ekvivalencí tepla a práce není neslučitelný Carnoluv princip sám. ale jen způsob, jímž k němu Carnot dospěl. Jako nový základ Camotova principu Clausius vyslovil druhou větu termodynamickou, která vyjádřila obecnou tendenci tepla ..vyrovnávat teplotní diference a proto tedy přecházet z teplejších těles na chladnejší*. Zanedlouho i 1851) dospěl, nezávisle na CLuisiovi. ke svému vlastnímu vyjádření druhé věty termodynamické i Thomson.
•
Clausius věnoval velkou pozornost rovněž matematické formulaci základů termodynamiky. Je autorem pojmu vnitřní energie /:. pomocí nějž vyjádřil roku 1850 první větu termodynamickou v dnešním tvaru
SQ = dE+ 6W
(teplo S(J dodané do systému se spotřebuje na zvýšení jeho vnitřní energie d£ a práei vykonanou systémem). Roku 1865 pak zavedl na základě matematického rozboru obecného cyklického děje entropii S vztahem
60
dS > ~ T
Především jeho zásluhou se termodynamika stala z mechanické teorie tepla silnou teoretickou disciplinou, aplikovatelnou nejen na mechanické a tepelné jevy. ale i na obecné makroskopické procesy.
Současně s metodou cyklu (zavedenou už Carnotem). jíž Clausius užíval, se rozvíjel i analytický způsob studia makroskopických jevu. který dosáhl svého vrcholu v pracích Josiaha Willarda Gibbse (1839-1903). Jeho metoda termodynamických potenciálu (1876-1878). poskytující nanejvýš kompaktní úplné obecný a vyčerpávající makroskopický popis libovolného makroskopického děje. je dovršením fenomenologické termodynamiky.
Úspěšnost fenomenologického přístupu v\volala jednak oprávněné uspokojení, které vedlo u některých badatelů až ke snaze o jeho absolutizování, na druhé straně ovšem nutila fyziky hledat hlubší příčiny jeho univerzálnosti. Mezi nejradikálnější. a velmi vlivné, představitele první skupiny patřili například Ernst Mach (1838-1916) a zejména Wilhelm Ostwald (1853-1932). jehož nadšení zákonem zachování energie (první včtou termodynamickou) šlo dokonce tak daleko, že jej učinil přímo středem ..energetického" světového názoru a snažil se zněj vyvodit všechny ostatní termodynamické zákony. Jeho stoupenci odmítali například druhou větu termodynamickou do té míry. že popírali rozdíl mezi vratnými a nevratnými procesy, a přechod tepla od teplejšího tělesa k chladnějšímu interpretovali jako přímou analogii pádu tělesa v gravitačním poli.
Vůdčí ideou druhého směru byla atomistická koncepce. Jejímu Opětovnému vzkříšení předcházel) vývod) anglického chemiku Johna Dallona (1766-1844), že atomv chemického prvku, a stejně lak i molekuly nějaké sloučeniny, jsou všechny shodné a pravidlo, vyslovene Amadeem Avogadrem (I 776-1856». že ideální plyny obsahují v jednotce objemu při .stejné teplotě a stejném tlaku stejný počet molekul. Z fyziku začal mikroskopické pojetí znovu rozvíjet nejprve Rudolf Clausius. V článku O povaze pohybu, který nazýváme teplém < 1857» sice zdůrazňuje, že jeho předcházející termodynamické výzkumy jsou zcela obecné a nevyžaduji žádnou konkrétní představu o povaze tepla, na druhé straně však přiznává, že si ji už na jejich počátku vytvořil. Jeho nová teorie plynú, kterou sám nazývá ..kinetickou", předpokládá, že se molekuly pohybují přímočaře s konstantní rychlostí, která mění svůj směr při srážkách s jinými molekulami nebo nepropustnou stěnou; současně s postupným pohybem molekul ve
3