Rudolf Clausius Biografi og bidrag til videnskab

4155
Charles McCarthy

Rudolf clausius (1822-1888) var en tysk fysiker og matematiker, der formulerede den anden lov om termodynamik og af mange betragtes som en af ​​grundlæggerne af termodynamikken. Sammen med ham udviklede tegn som William Thomson og James Jule på en vigtig måde denne videnskabsgren, hvis fundament tilskrives den franske Sadi Carnot.

Clausius arbejde havde en stærk indflydelse på udviklingen af ​​teorier foreslået af andre vigtige fysikere. Et eksempel er tilfældet med teorierne om James Maxwell, der åbent anerkendte indflydelsen fra Clausius i sit eget arbejde.

Rudolf Clausius, 1822 - 1888

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

Artikelindeks

  • 1 Biografi
    • 1.1 Principper for termodynamik
    • 1.2 Undervisning og kinetisk teori
    • 1.3 Krigsdeltagelse
    • 1.4 Anerkendelser
    • 1.5 Død
  • 2 bidrag
    • 2.1 Grundlæggelse af termodynamik
    • 2.2 Bidrag til den kinetiske teori om gasser
    • 2.3 Anden lov om termodynamik
    • 2.4 Den matematiske metode for Clausius
    • 2.5 Mekanisk varme teori
  • 3 Referencer

Biografi

Rudolf Clausius blev født den 2. januar 1822 i Köslin, i Pommern, Tyskland. Rudolfs far tilstod den protestantiske tro og havde en skole; det er her, denne videnskabsmand fik sin første uddannelse.

Derefter trådte han ind i Stettins bygymnasium (skrevet på tysk som Szczecin) og der fortsatte han en del af sin træning.

I 1840 kom han ind på universitetet i Berlin, hvorfra han tog eksamen fire år senere, i 1844. Der studerede han fysik og matematik, to discipliner, som Clausius viste sig at være ret dygtig for fra en meget tidlig alder..

Efter denne akademiske erfaring gik Clausius ind på universitetet i Halle, hvor han opnåede en doktorgrad i 1847 takket være et arbejde med de optiske effekter, der genereres på planeten Jorden som en konsekvens af eksistensen af ​​atmosfæren..

Fra dette arbejde, der havde nogle mangler med hensyn til tilgang, blev det bevist, at Rudolf Clausius havde klare gaver til matematik, og at hans evner reagerede perfekt på området teoretisk fysik..

Principper for termodynamik

Efter at have opnået sin doktorgrad i 1850 opnåede 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 tjente Clausius også ved universitetet i Berlin som a privatdozent, a professor, der kunne undervise de studerende, men hvis honorarer ikke blev tildelt af universitetet, men de studerende selv var dem, der betalte for disse klasser.

1850 var også året, hvor Rudolf Clausius offentliggjorde, hvad der ville være dit vigtigste arbejde: På bevægelseskræfter forårsaget af varme.

Undervisning og kinetisk teori

I 1855 skiftede Clausius scene og fik en undervisningsstilling ved det schweiziske føderale institut for teknologi med base i Zürich..

I 1857 fokuserede han på at studere området kinetisk teori; Det var på dette tidspunkt, at han begyndte at eksperimentere med begrebet "fri middelvej for en partikel".

Dette udtryk refererer til afstanden mellem to møder, den ene efter den anden, af molekylerne, der udgør en gas. Dette bidrag var også meget relevant inden for fysikområdet.

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

Clausius var ved det schweiziske føderale institut for teknologi i flere år, indtil 1867, og der viet han sig til forelæsning i fysik. Samme år flyttede han til Würzburg, hvor han også arbejdede som lærer..

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

Krigsdeltagelse

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

Som en konsekvens af denne heroiske handling modtog Clausius jernkorset takket være den tjeneste, han leverede til den tyske hær.

Som et resultat af denne deltagelse havde Clausius et krigsår i benet, hvilket senere forårsagede ham ubehag, der var til stede indtil slutningen af ​​hans liv..

Anerkendelser

I 1870 opnåede Rudolf Clausius Huygens-medaljen, og i 1879 modtog han Copley-medaljen, en pris tildelt af Royal Society of London til dem, der har ydet relevante bidrag inden for biologi eller fysik..

I 1878 blev han udnævnt til medlem af Det Kongelige Svenske Videnskabsakademi, og i 1882 modtog han en æresdoktorgrad fra universitetet i Wüzburg..

I 1883 modtog han Poncelet-prisen, en pris tildelt af det franske videnskabsakademi til alle de forskere, der har ydet betydelige bidrag inden for videnskab generelt..

Endelig er en af ​​de mest betydningsfulde anerkendelser til denne tyske videnskabsmand, at et krater på Månen blev opkaldt efter ham: Clausius-krateret..

Død

Rudolf Clasius døde den 24. august 1888 i Bonn i hans hjemland Tyskland. To år tidligere, i 1886, blev han gift med Sophie Stack.

I de sidste år af sit liv lagde han forskningen lidt til side for at dedikere sig til sine børn; Desuden havde han lidt skade i benet, mens han deltog i krigen, en situation der ikke tillod ham at bevæge sig så let som i andre tider..

Hans forskningsfelt på det tidspunkt, elektrodynamisk teori, tog bagsædet på grund af al denne sammenhæng. På trods af dette fortsatte Clausius med at undervise på universitetsniveau indtil sin død..

En fordel, han havde, var, at han var i stand til at nyde den godkendelse, som de vigtigste videnskabsmænd på det tidspunkt gav, mens han stadig levede; William Thomson, James Maxwell og Josiah Gibbs, blandt mange andre.

Disse berømte forskere og videnskabssamfundet generelt anerkendte ham på det tidspunkt som den mand, der grundlagde termodynamik. Selv i dag anerkendes denne opdagelse som den vigtigste og transcendentale.

Bidrag

Thermodynamics Foundation

Betragtes som en af ​​termodynamikens fædre, gav Clausius vigtige baser for udviklingen af ​​de samme forslag.

Nogle vigtige figurer i fysik hævdede, at det var Clausius arbejde, der sikrede grundlaget for termodynamik med klare definitioner og definerede grænser..

Clausius 'opmærksomhed var fokuseret på arten af ​​molekylære fænomener. Fra studiet af disse fænomener resulterede de udsagn, som han selv formulerede om termodynamikens love.

Bidrag til den kinetiske teori om gasser

Clausius arbejde med de enkelte gassemolekyler var afgørende for udviklingen af ​​den kinetiske teori om gasser..

Denne teori blev udviklet af James Maxwell i 1859 baseret på Clausius arbejde. Det blev principielt kritiseret af Clausius og baseret på denne kritik foretog Maxwell en opdatering af sin teori i 1867.

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

Anden lov om termodynamik

Clausius var den, der introducerede udtrykket "Entropi" i termodynamik og brugte dette koncept til at studere processer, både reversible og irreversible, inden for dette område af viden..

Clausius gjorde det muligt at relatere begrebet entropi til begrebet energidissipation som “siamesiske” begreber på grund af deres nære forhold.

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

Begrebet entropi, som Clausius foreslog det, var lidt mere end en hypotese i sin tid. Clausius blev til sidst bevist korrekt.

Clausius matematiske metode

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

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

Imidlertid mener mange forfattere, at disse forvirringer var almindelige hos fysikere, og der er ingen grund til at afvise det..

Mekanisk varme teori

Clausius udviklede det, der blev kaldt den mekaniske teori om varme. Dette var et af hans vigtigste bidrag til termodynamik.

Grundlaget for denne teori betragtede varme som en form for bevægelse.

Dette tillod os at forstå, at den mængde varme, der er nødvendig for at opvarme og udvide gasens volumen, afhænger af den måde, hvorpå temperaturen og volumenet ændres under processen..

Referencer

  1. Daub E. Entropi og spredning. Historiske studier inden for de fysiske videnskaber. 1970; 2 (1970): 321-354.
  2. Ketabgian T. (2017). Troens energi: Den usynlige universånd af termodynamik. In Strange Science (s. 254-278).
  3. Klein M. Gibbs om Clausius. Historiske studier inden for de fysiske videnskaber. 1969; 1 (1969): 127-149.
  4. Videnskaber A. A. Rudolf Julius Emanuel Clausius. Proceedings of the American Academy of Arts and Sciences. 1889; 24: 458-465.
  5. Wolfe E. Clausius og Maxwells kinetiske teori om gasser. Historiske studier inden for de fysiske videnskaber. 1970; 2: 299-319.
  6. .

Endnu ingen kommentarer