Rudolf Clausius Biografi og Bidrag til Videnskab



Rudolf Clausius (1822-1888) var en tysk fysiker og matematiker, der formulerede termodynamikens anden lov og anses af mange for at være en af ​​grundlæggerne af termodynamikken. Sammen med ham udviklede personager som William Thomson og James Jule på en vigtig måde denne gren af ​​videnskaben, hvis fundament er bedømt til ham til den franske Sadi Carnot.

Clausius 'arbejde havde en stærk indflydelse på udviklingen af ​​teorier foreslået af andre vigtige fysikere. Et eksempel er tilfældet med James Maxwells teorier, der åbenlyst anerkendte Clausius indflydelse i sit eget arbejde.

Rudolf Clausius vigtigste bidrag var relateret til resultaterne af hans forskning om virkningen af ​​varme på forskellige væsker og materialer.

indeks

  • 1 Biografi
    • 1.1 Principper for termodynamik
    • 1.2 Undervisning og kinetisk teori
    • 1.3 Militær deltagelse
    • 1.4 Tillykke
    • 1,5 død
  • 2 Bidrag
    • 2.1 Termodynamikens fundament
    • 2.2 Bidrag til kinetisk teori for gasser
    • 2.3 Termodynamikens anden lov
    • 2.4 Clausius matematiske metode
    • 2.5 Mekanisk teori om varme
  • 3 referencer

biografi

Rudolf Clausius blev født den 2. januar 1822 i Köslin, Pommern, Tyskland. Rudolfs far beklagede den protestantiske tro og havde en skole; Det var her denne forsker fik sin første træning.

Derefter kom han ind på Stettin City Gymnasium (skrevet på tysk som Szczecin) og der fortsatte en del af hans træning.

I 1840 kom han ind i Berlin Universitet, hvor han blev færdiguddannet fire år senere i 1844. Der studerede han fysik og matematik, to discipliner, som Clausius viste sig for at være meget dygtige fra en meget tidlig alder.

Efter denne akademiske oplevelse trådte Clausius ind på Halle Universitet, hvor han opnåede en ph.d. i år 1847 takket være et arbejde med de optiske effekter, der genereres på planeten Jorden som følge af atmosfærens eksistens.

Fra dette arbejde, der havde nogle fejl i tilgangen, var det tydeligt, at Rudolf Clausius havde klare færdigheder til matematik, og at hans færdigheder reagerede perfekt på området teoretisk fysik.

Principper for termodynamik

Efter at have fået en doktorgrad i 1850 fik Clausius en stilling som professor i fysik ved Royal School of Engineering and Artillery i Berlin; der var han indtil 1855.

Ud over denne stilling praktiserede Clausius også ved universitetet i Berlin som en privatdozent, a lærer, der kunne give klasser til eleverne, men hvis gebyrer ikke blev ydet af universitetet, men eleverne selv var dem, der betalte for disse klasser.

1850 var også det år, hvor Rudolf Clausius udgav hvad der ville være dit vigtigste arbejde: På bevægelseskræfterne forårsaget af varme.

Undervisning og kinetisk teori

I 1855 skiftede Clausius sig og fik en undervisningsposition hos det schweiziske føderale institut for teknologi, der var baseret i Zürich.

I 1857 fokuserede han på at studere kinetisk teori; Det var på dette tidspunkt, at han begyndte at eksperimentere med begrebet "frit halvvejs gennem en partikel".

Dette udtryk refererer til afstanden mellem to møder, den ene efter den anden, af de molekyler, der udgør en gas. Dette bidrag var også meget relevant for fysikens område

Tre år senere giftede Clausius Adelheid Rimpham, med hvem han havde seks børn, men døde i 1875 og fødte parrets sidste to børn.

Clausius var i det schweiziske føderale institut for teknologi i flere år, indtil 1867, og der dedikeret han sig til at give fysikundervisning. I samme år flyttede han til Würzburg, hvor han også arbejdede som lærer.

I 1868 fik han et medlemskab i Royal Society of London. Han lærte i Würzburg indtil 1869, året hvor han fortsatte med at undervise fysik ved universitetet i Bonn, Tyskland. På dette universitet lærte han indtil slutningen af ​​sit liv.

Militær deltagelse

I forbindelse med den fransk-preussiske krig var Clausius omkring 50 år gammel. På det tidspunkt organiserede han flere af sine elever i et frivilligt ambulancekorps, der tjente i den konflikt, der fandt sted mellem 1870 og 1871.

Som følge af denne heroiske handling modtog Clausius jernkorset takket være den tjeneste, han gav til den tyske flåde.

Som følge af denne deltagelse havde Clausius et krigsår på et ben, hvilket senere gav ham ubehag, der var til stede indtil udgangen af ​​sit liv..

anerkendelser

I 1870 modtog Rudolf Clausius Huygensmedaljen, og i 1879 modtog han Copley Medal, en pris udstedt af Royal Society of London til dem, der har gjort relevante bidrag inden for biologi eller fysik.

I 1878 blev han udnævnt til medlem af Det Kongelige Svenske Akademi for Videnskab, og i 1882 modtog han et æredoktorat fra universitetet i Wüzburg.

I 1883 modtog han Poncelet Award, en pris udstedt af det franske videnskabsakademi til alle de videnskabsmænd, der har ydet fremragende bidrag inden for videnskab generelt.

Endelig er en af ​​de vigtigste erkendelser til denne tyske videnskabsmand, at et Måneskrater blev opkaldt efter ham: krateret Clausius.

død

Rudolf Clasius døde 24. august 1888 i Bonn, i hans hjemland Tyskland. To år før, i 1886, giftede han sig med Sophie Stack.

I de sidste år af hans liv forlod han forskningen foruden en lille smule for at dedikere sig til sine børn; Hertil kommer, at han havde lidt benskader, mens han deltog i krigen, en situation, der ikke tillod ham at bevæge sig så let som i andre tider.

Hans forskningsfelt på den tid, den elektrodynamiske teori, tog en bagsædet på grund af al denne sammenhæng. På trods af dette fortsatte Clausius undervisning på universitetsområdet indtil sin død.

En fordel, at den havde, var at det i livet kunne nyde den godkendelse, der blev givet af de vigtigste videnskabsmænd af tiden; William Thomson, James Maxwell og Josiah Gibbs, blandt mange andre.

Disse berømte videnskabsfolk og samfundsvidenskaben anerkendte ham generelt som den mand, der grundlagde termodynamikken. Selv i dag er denne opdagelse anerkendt som den vigtigste og transcendentale.

Bidrag

Stiftelsen for termodynamik

Clausius betragtes som en af ​​fædrene for termodynamik og gav vigtige grundlag for udviklingen af ​​de grundlæggende forslag til samme.

Nogle vigtige fysikere forsikrede sig om, at det var Clausius arbejde, der sikrede grundlaget for termodynamikken med klare definitioner og afgrænsede grænser..

Clausius opmærksomhed fokuserede på molekylære fænomeners karakter. Fra undersøgelsen af ​​disse fænomener resulterede de propositioner, som han selv formulerede om termodynamikloven.

Bidrag til kinetisk teori om gasser

Clausius arbejde med de enkelte gummimolekyler var afgørende for udviklingen af ​​kinetisk teori for gasser.

Denne teori blev udviklet af James Maxwell i 1859 baseret på Clausius arbejde. Det blev kritiseret i princippet af Clausius, og på baggrund af disse kritikker lavede Maxwell en opdatering af sin teori i 1867.

Clausius vigtigste bidrag på dette område var udviklingen af ​​et kriterium for at skelne mellem atomer og molekyler, hvilket viser, at gasmolekyler var komplekse organer med bestanddele, der bevæger sig.

Anden lov af termodynamik

Clausius var den der introducerede begrebet "Entropia" i termodynamik og anvendte dette koncept til at studere processer, både reversible og irreversible på dette område af viden.

Clausius lovede at relatere begrebet entropi med begrebet spredning af energi som "siamesiske" begreber på grund af dets tætte forhold.

Dette markerede en væsentlig forskel med lignende begreber, der forsøgte at beskrive de samme fænomener.

Begrebet entropi, som Clausius foreslog, var lidt mere end en hypotese i sin tid. Til sidst blev det vist, at Clausius havde ret.

Clausius matematiske metode

En af Clausius 'bidrag til videnskab var udviklingen af ​​en matematisk metode, der spillede en unik rolle i termodynamikken. Denne metode var nyttig i dens anvendelse på den mekaniske teori om varme.

Dette bidrag fra Clausius overses ofte, hovedsageligt på grund af den forvirrende form, hvori forfatteren præsenterede det.

Men mange forfattere mener, at disse forvirringer var almindelige hos fysikere, og det er ikke en grund til at afskedige dem..

Mekanisk teori om varme

Clausius udviklede det, der kaldes den mekaniske teori om varme. Dette var et af hans vigtigste bidrag til termodynamikken.

Grundlaget for denne teori betragtes som en form for bevægelse.

Dette gjorde det muligt at forstå, at den mængde varme, der er nødvendig for at opvarme og udvide volumenet af en gas, afhænger af måden, hvormed temperaturen og volumenet ændres under processen.

referencer

  1. Daub E. Entropi og Dissipation. Historiske studier i fysiske videnskaber. 1970; 2 (1970): 321-354.
  2. Ketabgian T. (2017). Energien af ​​tro: Den usynlige universets ånd af termodynamik. I Strange Science (s. 254-278).
  3. Klein M. Gibbs på Clausius. Historiske studier i fysiske videnskaber. 1969 1 (1969): 127-149.
  4. Videnskab A. A. Rudolf Julius Emanuel Clausius. Forsøg på det amerikanske akademi for kunst og videnskab. 1889; 24: 458-465.
  5. Wolfe E. Clausius og Maxwells Kinetic Theory of Gases. Historiske studier i fysiske videnskaber. 1970; 2: 299-319.
  6. Yagi E. Clausius matematiske metode og den mekaniske teori om varme. Historiske studier i fysiske videnskaber. 1984; 15 (1): 177-195.