Rudolf Clausius Biografija in prispevki k znanosti



Rudolf Clausius (1822-1888) je bil nemški fizik in matematik, ki je oblikoval drugi zakon termodinamike in ga mnogi smatrajo za enega od ustanoviteljev termodinamike. Skupaj z njim so osebnosti, kot sta William Thomson in James Jule, na pomemben način razvile to vejo znanosti, katere fundacije mu je dodeljena francoski Sadi Carnot..

Clausiusovo delo je močno vplivalo na razvoj teorij, ki so jih predlagali drugi pomembni fiziki. Primer je primer teorij Jamesa Maxwella, ki je odkrito priznal vpliv Clausiusa v svojem delu.

Najpomembnejši prispevki Rudolfa Clausiusa so bili povezani z rezultati njegove raziskave o vplivu toplote na različne tekočine in materiale.

Indeks

  • 1 Življenjepis
    • 1.1 Principi termodinamike
    • 1.2 Poučevanje in kinetična teorija
    • 1.3 Sodelovanje vojske
    • 1.4 Zahvale
    • 1.5 Smrt
  • 2 Prispevki
    • 2.1 Temelj termodinamike
    • 2.2 Prispevek k kinetični teoriji plinov
    • 2.3 Drugi zakon termodinamike
    • 2.4 Matematična metoda Clausiusa
    • 2.5 Mehanska teorija toplote
  • 3 Reference

Biografija

Rudolf Clausius se je rodil 2. januarja 1822 v Köslinu, v Pomeraniji v Nemčiji. Rudolfov oče je izpovedal protestantsko vero in imel šolo; tam se je prvi znanstvenik naučil.

Kasneje je vstopil v mestno gimnazijo Stettin (napisano v nemščini kot Szczecin) in tam se je nadaljeval del njegovega usposabljanja.

Leta 1840 je vstopil na univerzo v Berlinu, kjer je diplomiral štiri leta pozneje, leta 1844. Tam je študiral fiziko in matematiko, dve disciplini, za katere se je Clausius izkazal kot zelo usposobljen že od zgodnjega otroštva..

Po akademskih izkušnjah je Clausius vstopil na univerzo v Halleju, kjer je leta 1847 pridobil doktorat, zahvaljujoč delu na optičnih učinkih, ki nastanejo na planeti Zemlji zaradi obstoja atmosfere..

Iz tega dela, ki je imel nekaj napak v pristopu, je bilo očitno, da je imel Rudolf Clausius jasne spretnosti za matematiko in da so se njegove veščine odlično odzivale na področje teoretične fizike..

Principi termodinamike

Po pridobitvi doktorata leta 1850 je Clausius pridobil položaj profesorja fizike na Kraljevi šoli za inženirstvo in topništvo v Berlinu; tam je bil do leta 1855.

Poleg tega položaja je Clausius tudi na Univerzi v Berlinu delal kot privatdozent, a učitelja, ki bi lahko poučeval študente, čeprav univerza ni plačevala honorarjev, toda študenti so bili tisti, ki so plačevali te razrede..

1850 je bilo tudi leto, v katerem je Rudolf Clausius objavil, kaj bi bilo vaše najpomembnejše delo: Na sile gibanja, ki jih povzroča toplota.

Poučevanje in kinetična teorija

Leta 1855 se je Clausius premislil in pridobil položaj učitelja na švicarskem Zveznem tehnološkem inštitutu, ki ima sedež v Zürichu.

Leta 1857 se je osredotočil na proučevanje področja kinetične teorije; V tem času je začel eksperimentirati s konceptom "prostega polčasa skozi delce"..

Ta izraz se nanaša na razdaljo med dvema srečanji, eno za drugo, molekul, ki tvorijo plin. Ta prispevek je bil zelo pomemben tudi za področje fizike

Tri leta pozneje se je Clausius poročil z Adelheidom Rimphamom, s katerim je imel šest otrok, vendar je umrl leta 1875, ko je rodil zadnja dva otroka..

Clausius je bil v švicarskem zveznem inštitutu za tehnologijo nekaj let, do leta 1867, in tam se je posvetil pouku fizike. Istega leta se je preselil v Würzburg, kjer je delal tudi kot učitelj.

Leta 1868 je pridobil članstvo v Kraljevi družbi v Londonu. Predaval je v Würzburgu do leta 1869, ko je nadaljeval poučevanje fizike na univerzi v Bonnu v Nemčiji. Na tej univerzi je poučeval do konca svojega življenja.

Vojaška udeležba

V okviru francosko-pruske vojne je bil Clausius star okoli 50 let. Takrat je organiziral več svojih učencev v prostovoljnih ambulantnih enotah, ki so služile v tem konfliktu in se je odvijal med letoma 1870 in 1871..

Zaradi te junaške akcije je Clausius prejel železni križ, zahvaljujoč službi, ki jo je opravil nemški mornarici.

Zaradi tega sodelovanja je imel Clausius vojno rano na eni nogi, kar mu je kasneje povzročilo nelagodje, ki je bilo prisotno do konca njegovega življenja..

Zahvale

Leta 1870 je Rudolf Clausius prejel medaljo Huygens in leta 1879 prejel medaljo Copley, nagrado, ki jo je podelila Royal Society of London tistim, ki so prispevali pomembne prispevke na področju biologije ali fizike..

Leta 1878 je bil imenovan za člana Kraljeve švedske akademije znanosti, leta 1882 pa je prejel častni doktorat na Univerzi v Wüzburgu..

Leta 1883 je prejel nagrado Poncelet, nagrado, ki jo je podelila Francoska akademija znanosti vsem znanstvenikom, ki so izjemno prispevali na področju znanosti na splošno..

Končno, eno najpomembnejših priznanj, ki jih je ta nemški znanstvenik podelil, je, da je po njem dobil ime krater Lune: krater Clausius.

Smrt

Rudolf Clasius je umrl 24. avgusta 1888 v Bonnu, v rodni Nemčiji. Dve leti pred tem, leta 1886, se je poročil s Sophie Stack.

V zadnjih letih svojega življenja je raziskoval nekaj časa, da bi se posvetil svojim otrokom; Poleg tega je med sodelovanjem v vojni utrpel poškodbo noge, kar mu ni omogočilo, da bi se gibal tako enostavno kot v drugih časih..

Njegovo področje raziskav v tistem času, elektrodinamična teorija, je zavolelo vse to. Kljub temu je Clausius do smrti nadaljeval poučevanje na univerzi.

Prednost, ki jo je imela, je bila, da bi lahko v življenju uživala odobritev najpomembnejših znanstvenikov tistega časa; William Thomson, James Maxwell in Josiah Gibbs.

Ti slavni znanstveniki in skupnost znanosti so ga takrat prepoznali kot človeka, ki je ustanovil termodinamiko. Tudi danes je to odkritje priznano kot najpomembnejše in transcendentalno.

Prispevki

Temelj termodinamike

Kot eden od očetov termodinamike je Clausius podal pomembne osnove za razvoj temeljnih predlogov istega.

Nekateri pomembni fiziki so zagotovili, da je delo Clausiusa zagotovilo temelje termodinamike z jasnimi definicijami in definiranimi mejami..

Clausiusova pozornost je bila usmerjena na naravo molekularnih pojavov. Iz študije teh pojavov so nastali predlogi, ki jih je sam oblikoval na podlagi zakonov termodinamike.

Prispevek k kinetični teoriji plinov

Clausiusovo delo o posameznih molekulah plinov je bilo odločilno za razvoj kinetične teorije plinov.

Ta teorija je razvil James Maxwell leta 1859 na podlagi dela Clausiusa. Clausius ga je načeloma kritiziral in na podlagi teh kritik je Maxwell leta 1867 dopolnil svojo teorijo.

Glavni prispevek Clausiusa na tem področju je bil razvoj merila za razločevanje atomov in molekul, ki kaže, da so plinske molekule kompleksna telesa s sestavnimi deli, ki se premikajo..

Drugi zakon termodinamike

Clausius je bil tisti, ki je uvedel izraz "Entropia" v termodinamiko in uporabil ta koncept za proučevanje procesov, reverzibilnih in nepovratnih, na tem področju znanja..

Clausius je dovolil povezati koncept entropije s konceptom disipacije energije kot "sijamskih" konceptov zaradi njegovega tesnega odnosa..

To je zaznamovalo bistveno razliko s podobnimi koncepti, ki so poskušali opisati iste pojave.

Koncept entropije, kot je predlagal Clausius, je bil v svojem času le malo več kot hipoteza. Sčasoma se je pokazalo, da je Clausius imel prav.

Matematična metoda Clausiusa

Eden od Clausiusovih prispevkov k znanosti je bil razvoj matematične metode, ki je igrala edinstveno vlogo pri termodinamiki. Ta metoda je bila uporabna pri njeni uporabi v mehanski teoriji toplote.

Ta prispevek Clausiusa je pogosto spregledan, predvsem zaradi nejasne oblike, v kateri jo je avtor predstavil.

Vendar pa mnogi avtorji menijo, da so bile te zmede pri fiziki običajne in da niso razlog za njihovo zavrnitev..

Mehanska teorija toplote

Clausius je razvil tako imenovano mehansko teorijo toplote. To je bil eden njegovih najpomembnejših prispevkov k termodinamiki.

Osnova te teorije je toploto obravnavala kot obliko gibanja.

To je omogočilo razumeti, da je količina toplote, ki je potrebna za ogrevanje in širjenje prostornine plina, odvisna od načina, kako se temperatura in omenjeni volumen med postopkom spreminjata..

Reference

  1. Daub E. Entropija in disipacija. Zgodovinske študije v fizikalnih znanostih. 1970; 2 (1970): 321-354.
  2. Ketabgian T. (2017). Energija prepričanja: Nevidni univerzumski duh termodinamike. In Strange Science (str. 254-278).
  3. Klein M. Gibbs o Clausiusu. Zgodovinske študije v fizikalnih znanostih. 1969; 1 (1969): 127-149.
  4. Znanost A. A. Rudolf Julius Emanuel Clausius. Zbornik Ameriške akademije znanosti in umetnosti. 1889; 24: 458-465.
  5. Wolfe E. Clausius in Maxwellova kinetična teorija plinov. Zgodovinske študije v fizikalnih znanostih. 1970; 2: 299-319.
  6. Matematična metoda Yagija E. Clausiusa in mehanska teorija toplote. Zgodovinske študije v fizikalnih znanostih. 1984; 15 (1): 177-195.