[2] En su nueva formulación del principio de Sadi Carnot, conocido como ciclo de Carnot, además propuso la teoría del calor sobre una base más sólida y más verdadera.
En su trabajo más importante sobre la teoría mecánica del calor, publicado en 1850, estableció por primera vez las ideas básicas de la segunda ley de la termodinámica.
En 1870 Clausius organizó un cuerpo de ambulancias en la Guerra Franco-prusiana.
Su esposa, Adelheid Rimpham, murió al dar a luz en 1875, dejándolo viudo con seis hijos.
Continuó enseñando, pero tuvo menos tiempo para la investigación a partir de entonces.
La tesis de Clausius sobre la refracción de la luz propuso que vemos un cielo azul durante el día, y varios tonos de rojo al amanecer y al atardecer (entre otros fenómenos), debido a la reflexión y refracción de la luz.
Más tarde, Lord Rayleigh demostraría que se trataba en realidad debido a la dispersión de la luz.
Sin embargo, Clausius utiliza un enfoque mucho más matemático que sus predecesores.
Su artículo más famoso, «Über die bewegende Kraft der Wärme» («Sobre la fuerza motriz del calor y las Leyes del calor que pueden ser deducidas»)[3] se publicó en 1850 y se refería a la teoría mecánica del calor.
Clausius reiteró las dos leyes de la termodinámica para superar esta contradicción (la tercera ley de la termodinámica fue desarrollada por Walther Nernst entre los años 1906 y 1912).
En 1865, Clausius acuñó el término entropía (del griego ἐντροπή [entropḗ] «cambio», «giro») y dio una versión matemática del concepto.
[8][9] 1 Cl = 1 cal/°C = 4,1868 julios por kelvin (J/K) En 1880 propuso una modificación a la ecuación cúbica de Van der Waals, formulada en 1873, y predecesoras de las más populares R-K (1949), R-K-S (1972), P-R (1976)...[10][11] Tiene la forma:[12]) donde:
a, b y c: Parámetros característicos de cada sustancia, relacionados con sus respectivas constantes críticas.
En el punto crítico se debe verificar la anulación de la primera y segunda derivada de la presión frente al volumen.