- Biografi
- Principper for termodynamik
- Undervisning og kinetisk teori
- Krigsdeltagelse
- Anerkendelser
- Død
- Bidrag
- Thermodynamics Foundation
- Bidrag til den kinetiske teori om gasser
- Anden lov om termodynamik
- Clausius matematiske metode
- Mekanisk teori om varme
- Referencer
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 termodynamik. Sammen med ham udviklede figurer som William Thomson og James Jule på en vigtig måde denne gren af videnskab, hvis grundlæggelse 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 Clausius indflydelse i sit eget arbejde.
Rudolf Clausius, 1822 - 1888
De vigtigste bidrag fra Rudolf Clausius var relateret til resultaterne af hans undersøgelser af effekten af varme på forskellige væsker og materialer.
Biografi
Rudolf Clausius blev født den 2. januar 1822 i Köslin, i Pommern, Tyskland. Rudolfs far tilkendegav den protestantiske tro og havde en skole; Det var der denne videnskabsmand fik sin første træning.
Derefter gik han ind i Stettins bygymnasium (skrevet på tysk som Szczecin) og fortsatte der med en del af sin træning.
I 1840 trådte han ind på Universitetet i Berlin, hvorfra han uddannede sig fire år senere, i 1844. Der studerede han fysik og matematik, to discipliner, som Clausius viste sig at være ret dygtig fra meget tidlig alder.
Efter denne akademiske erfaring trådte Clausius ind på University of Halle, hvor han fik en doktorgrad i 1847 takket være et arbejde med de optiske effekter, der genereres på planeten Jorden som en konsekvens af atmosfærens eksistens.
Fra dette arbejde, der havde nogle mangler med hensyn til tilgang, viste det sig, at Rudolf Clausius havde klare gaver til matematik, og at hans evner reagerede perfekt på området teoretisk fysik.
Principper for termodynamik
Efter at have fået sin 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 arbejdede Clausius også ved Universitetet i Berlin som en privatdosent, en professor, der kunne give undervisning til studerende, men hvis gebyrer ikke blev tildelt af universitetet, men studerende selv var dem, der betalte for disse klasser.
1850 var også året, hvor Rudolf Clausius offentliggjorde, hvad der ville være dit vigtigste værk: On the Forces of Motion Caused by Heat.
Undervisning og kinetisk teori
I 1855 ændrede Clausius sin scene og fik en undervisningsposition ved det schweiziske føderale teknologiske institut med base i Zürich.
I 1857 fokuserede han på at studere området kinetisk teori; Det var på dette tidspunkt, han begyndte at eksperimentere med begrebet "fri middelvej for en partikel."
Dette udtryk henviser 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 parets to sidste børn.
Clausius var på det schweiziske føderale teknologiske institut i flere år, indtil 1867, og der viet han sig til forelæsninger i fysik. Samme år flyttede han til Würzburg, hvor han også arbejdede som lærer.
I 1868 opnåede han et medlemskab i Royal Society of London. Han underviste i Würzburg indtil 1869, året hvor han fortsatte med at undervise i fysik ved universitetet i Bonn, i Tyskland. På dette universitet underviste han indtil slutningen af sit liv.
Krigsdeltagelse
I forbindelse med den fransk-prøussiske krig var Clausius omkring 50 år gammel. På det tidspunkt organiserede han flere af sine studerende i et frivilligt ambulancekorps, der tjente i konflikten, der 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 flåde.
Som en konsekvens 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, der blev givet af Royal Society of London til dem, der har ydet relevante bidrag inden for biologi eller fysik.
I 1878 blev han medlem af Royal Swedish Academy of Sciences, og i 1882 modtog han en æresdoktorat fra University of Wüzburg.
I 1883 modtog han Poncelet-prisen, en pris, der blev tildelt af det franske akademi for videnskaber til alle de videnskabsfolk, der har ydet betydelige bidrag inden for videnskabsområdet generelt.
Endelig er en af de mest betydningsfulde anerkendelser for 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 sit hjemland Tyskland. To år tidligere, i 1886, giftede han sig med Sophie Stack.
I de sidste år af sit liv lægger han forskning lidt til side for at vie sig til sine børn; Derudover havde han lidt en benskade, mens han deltog i krigen, en situation, der ikke gjorde det muligt for ham at bevæge sig så let som i andre tider.
Hans forskningsfelt på det tidspunkt, elektrodynamisk teori, tog plads 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 godkendelsen givet af datidens vigtigste videnskabsfolk, mens han stadig var i live; William Thomson, James Maxwell og Josiah Gibbs, blandt mange andre.
Disse berømte videnskabsmænd og videnskabssamfundet generelt anerkendte ham på det tidspunkt som den mand, der grundlagde termodynamik. Selv i dag anerkendes denne opdagelse som den vigtigste og vigtigste.
Bidrag
Thermodynamics Foundation
Clausius betragtes som en af termodynamikernes fædre og gav vigtige baser for udviklingen af dens grundlæggende forslag.
Nogle vigtige figurer inden for fysik hævdede, at det var Clausius 'arbejde, der sikrede termodynamikens fundament med klare definitioner og definerede grænser.
Clausius opmærksomhed var fokuseret på arten af molekylære fænomener. Fra studiet af disse fænomener resulterede antagelserne, som han selv formulerede om termodynamikens love.
Bidrag til den kinetiske teori om gasser
Clausius 'arbejde med de individuelle molekyler af gasser 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 oprindeligt kritiseret af Clausius og baseret på denne kritik Maxwell opdaterede sin teori i 1867.
Clausius 'vigtigste bidrag på dette område var udviklingen af et kriterium for at skelne mellem atomer og molekyler, der viste, at gasmolekyler var komplekse legemer med bestanddele, der bevæger sig.
Anden lov om termodynamik
Clausius var den, der introducerede udtrykket "Entropy" i termodynamik og brugte dette koncept til at studere processer, både reversible og irreversible, på dette videnområde.
Clausius gjorde det muligt at forholde begrebet entropi til begrebet energispredning som ”siamesiske” begreber på grund af deres nære forhold.
Dette markerede en væsentlig forskel med lignende koncepter, der prøvede at beskrive de samme fænomener.
Begrebet entropi, som Clausius foreslog det, var lidt mere end en hypotese i sin tid. Til sidst viste det sig, at Clausius var korrekt.
Clausius matematiske metode
Et af Clausius bidrag til videnskaben var udviklingen af en matematisk metode, der spillede en unik rolle i termodynamik. 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 måde, hvorpå forfatteren præsenterede det.
Mange forfattere mener imidlertid, at disse forvirringer var almindelige hos fysikere, og at der ikke er nogen grund til at afvise det.
Mekanisk teori om varme
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 gjorde det muligt at forstå, at den mængde varme, der er nødvendig for at varme og udvide volumenet af en gas, afhænger af den måde, hvorpå temperaturen og nævnte volumen ændrer sig under processen.
Referencer
- Daub E. Entropy and Dissipation. Historiske studier inden for fysiske videnskaber. 1970; 2 (1970): 321–354.
- Ketabgian T. (2017). Troens energi: Termodynamikens usete universånd. In Strange Science (s. 254–278).
- Klein M. Gibbs om Clausius. Historiske studier inden for fysiske videnskaber. 1969 1 (1969): 127-149.
- Videnskaber AA Rudolf Julius Emanuel Clausius. Forløb fra American Academy of Arts and Sciences. 1889; 24: 458-465.
- Wolfe E. Clausius og Maxwells kinetiske teori om gasser. Historiske studier inden for fysiske videnskaber. 1970; 2: 299-319.
- Yagi E. Clausius 'matematiske metode og den mekaniske teori om varme. Historiske studier inden for fysiske videnskaber. 1984; 15 (1): 177–195.