Rudolf Clausius Životopis a príspevky k vede



Rudolf Clausius (1822-1888) bol nemecký fyzik a matematik, ktorý formuloval druhý zákon termodynamiky a mnohí ho považujú za jedného zo zakladateľov termodynamiky. Spolu s ním sa osobnosti ako William Thomson a James Jule vyvinuli významným spôsobom touto vetou vedy, ktorej nadanie sa mu priznáva do francúzskeho Sadi Carnot..

Clausiusovo dielo malo silný vplyv na vývoj teórií, ktoré navrhli iní významní fyzici. Príkladom je prípad teórie Jamesa Maxwella, ktorý otvorene rozpoznal vplyv Clausiusa vo svojej vlastnej práci.

Najdôležitejšie príspevky Rudolfa Clausia súviseli s výsledkami jeho výskumu o vplyve tepla na rôzne tekutiny a materiály.

index

  • 1 Životopis
    • 1.1 Princípy termodynamiky
    • 1.2 Výučba a kinetická teória
    • 1.3 Vojenská účasť
    • 1.4 Poďakovanie
    • 1.5 Smrť
  • 2 Príspevky
    • 2.1 Založenie termodynamiky
    • 2.2 Prínos kinetickej teórie plynov
    • 2.3 Druhý termodynamický zákon
    • 2.4 Matematická metóda Clausius
    • 2.5 Mechanická teória tepla
  • 3 Odkazy

životopis

Rudolf Clausius sa narodil 2. januára 1822 v Köslin, v Pomoransku, Nemecko. Rudolfov otec vyznával protestantskú vieru a mal školu; to je miesto, kde tento vedec dostal svoj prvý tréning.

Následne vstúpil do Stettin City Gymnasium (písané v nemeckom jazyku ako Szczecin) a pokračovala časť jeho prípravy.

V roku 1840 vstúpil na univerzitu v Berlíne, kde absolvoval o štyri roky neskôr, v roku 1844. Tam študoval fyziku a matematiku, dva disciplíny, pre ktoré Clausius dokázal byť dosť zručný od útleho veku.

Po tejto akademickej skúsenosti, Clausius vstúpil na University of Halle, kde získal titul PhD v roku 1847 vďaka práci na optických účinkoch, ktoré vznikajú na planéte Zem v dôsledku existencie atmosféry..

Z tejto práce, ktorá mala niektoré nedostatky v prístupe, bolo zrejmé, že Rudolf Clausius mal jasné zručnosti pre matematiku a že jeho zručnosti dokonale reagovali na oblasť teoretickej fyziky..

Princípy termodynamiky

Po získaní doktorátu v roku 1850, Clausius získal pozíciu profesora fyziky na Kráľovskej škole inžinierstva a delostrelectva v Berlíne; tam bol až do roku 1855.

Okrem tejto pozície, Clausius tiež cvičil na univerzite v Berlíne ako privatdozent, a učiteľ, ktorý by mohol študentom vyučovať, ale ktorého poplatky neudelila univerzita, ale títo študenti platili za tieto triedy.

Rok 1850 bol tiež rokom, v ktorom Rudolf Clausius publikoval, čo bude vaša najdôležitejšia práca: Na sily pohybu spôsobené teplom.

Výučba a kinetická teória

V roku 1855 Clausius zmenil názor a získal učiteľskú pozíciu vo Švajčiarskom federálnom technologickom inštitúte so sídlom v Zürichu.

V roku 1857 sa zameral na štúdium kinetickej teórie; To bolo v tejto dobe, že začal experimentovať s koncepciou "voľný polovicu častica".

Tento termín sa vzťahuje na vzdialenosť medzi dvoma stretnutiami, jeden po druhom, molekúl, ktoré tvoria plyn. Tento príspevok bol tiež veľmi relevantný pre oblasť fyziky

O tri roky neskôr sa Clausius oženil s Adelheidom Rimphamom, s ktorým mal šesť detí, ale zomrel v roku 1875, pričom porodil posledné dve deti..

Clausius bol vo Švajčiarskom federálnom technologickom inštitúte niekoľko rokov, až do roku 1867, a tam sa venoval vyučovaniu fyziky. V tom istom roku sa presťahoval do Würzburgu, kde pôsobil aj ako učiteľ.

V roku 1868 získal členstvo v Kráľovskej spoločnosti v Londýne. Do roku 1869 vyučoval vo Würzburgu, v ktorom pokračoval vo vyučovaní fyziky na univerzite v Bonne v Nemecku. Na tejto univerzite vyučoval až do konca svojho života.

Vojenská účasť

V kontexte francúzsko-pruskej vojny mal Clausius asi 50 rokov. V tom čase zorganizoval niekoľko svojich študentov v dobrovoľnom sanitnom zbore, ktoré slúžili v tomto konflikte, ku ktorému došlo v rokoch 1870 až 1871.

V dôsledku tejto hrdinskej akcie dostal Clausius vďaka službe, ktorú poskytol nemeckému námorníctvu, Železný kríž.

V dôsledku tejto účasti mal Clausius vojnovú ranu na jednej nohe, ktorá mu neskôr spôsobila nepríjemné pocity, ktoré boli prítomné až do konca jeho života..

poďakovanie

V roku 1870 získal Rudolf Clausius medailu Huygens a v roku 1879 získal medailu Copley, cenu, ktorú udelila londýnska Kráľovská spoločnosť tým, ktorí prispeli k relevantným príspevkom v oblasti biológie alebo fyziky..

V roku 1878 bol vymenovaný za člena Kráľovskej švédskej akadémie vied av roku 1882 získal čestný doktorát na Univerzite vo Wüzburgu..

V roku 1883 získal cenu Poncelet Award, cenu, ktorú udelila Francúzska akadémia vied všetkým vedcom, ktorí vynikajúco prispeli v oblasti vedy všeobecne..

Nakoniec, jedným z najdôležitejších uznaní tohto nemeckého vedca je, že po ňom bol pomenovaný kráter Mesiaca: kráter Clausius.

úmrtia

Rudolf Clasius zomrel 24. augusta 1888 v Bonne vo svojom rodnom Nemecku. Dva roky predtým, v roku 1886, si vzal Sophie Stack.

V posledných rokoch svojho života zanechal bokom výskum, aby sa venoval svojim deťom; Okrem toho utrpel zranenie na nohe pri účasti vo vojne, čo mu neumožňovalo pohybovať sa tak ľahko ako v iných časoch..

Jeho výskum v tej dobe, elektrodynamická teória, si vzal späť miesto kvôli tomuto kontextu. Napriek tomu Clausius pokračoval vo svojej výučbe na univerzite až do svojej smrti.

Výhodou, ktorú mal, bolo to, že sa mohol v živote tešiť zo súhlasu najdôležitejších vedcov tej doby; William Thomson, James Maxwell a Josiah Gibbs, medzi mnohými ďalšími.

Títo významní vedci a spoločenstvo vedy ho všeobecne uznávali ako muža, ktorý založil termodynamiku. Aj dnes je tento objav uznávaný ako najdôležitejší a transcendentálny.

príspevky

Základ termodynamiky

Clausius, ktorý bol považovaný za jedného z otcov termodynamiky, poskytol dôležité základy pre rozvoj tých istých základných výrokov.

Niektorí dôležití fyzici si boli istí, že to bola práca Clausiusa, ktorá zabezpečila základy termodynamiky s jasnými definíciami a definovanými hranicami..

Clausiova pozornosť bola zameraná na charakter molekulárnych javov. Zo štúdie týchto javov vyplynuli výroky, ktoré sám formuloval o termodynamických zákonoch.

Príspevok k kinetickej teórii plynov

Clausiusova práca na jednotlivých molekulách plynov bola rozhodujúca pre vývoj kinetickej teórie plynov.

Túto teóriu vyvinul James Maxwell v roku 1859 na základe diela Clausius. To bolo kritizované v zásade Clausius a na základe týchto kritík Maxwell urobil aktualizáciu jeho teórie v roku 1867.

Hlavným prínosom Clausiusa v tejto oblasti bol vývoj kritéria na rozlíšenie atómov a molekúl, čo ukazuje, že molekuly plynu boli zložité telieska so zložkami, ktoré sa pohybujú.

Druhý zákon termodynamiky

Clausius bol ten, kto v termodynamike zaviedol pojem "Entropia" a použil tento koncept na štúdium procesov, reverzibilných aj nezvratných, v tejto oblasti poznania..

Clausius dovolil súvisieť s pojmom entropia s koncepciou rozptyľovania energie ako siamskými pojmami kvôli svojmu úzkemu vzťahu.

To znamenalo podstatný rozdiel oproti podobným koncepciám, ktoré sa snažili opísať rovnaké javy.

Koncepcia entropie, ako navrhol Clausius, bola v jeho čase o niečo viac ako hypotéza. Nakoniec sa ukázalo, že Clausius mal pravdu.

Matematická metóda Clausius

Jedným z Clausových príspevkov k vede bol vývoj matematickej metódy, ktorá zohrávala jedinečnú úlohu v termodynamike. Táto metóda bola užitočná pri aplikácii na mechanickú teóriu tepla.

Tento príspevok Clausius je často prehliadaný, hlavne kvôli mätúcej forme, v akej ju autor prezentoval.

Mnohí autori sa však domnievajú, že tieto zmätky boli bežné u fyzikov a nie je dôvodom na ich prepustenie..

Mechanická teória tepla

Clausius vyvinul to, čo sa nazýva mechanická teória tepla. To bol jeden z jeho najdôležitejších príspevkov k termodynamike.

Základ tejto teórie považoval teplo za formu pohybu.

To umožnilo pochopiť, že množstvo tepla, ktoré je potrebné na ohrev a zväčšenie objemu plynu, závisí od spôsobu, akým sa uvedená teplota a uvedená zmena objemu počas procesu..

referencie

  1. Daub E. Entropia a disipácia. Historické štúdie vo fyzikálnych vedách. 1970; 2 (1970): 321-354.
  2. Ketabgian T. (2017). Energia viery: neviditeľný vesmír Duch termodynamiky. In Strange Science (str. 254-278).
  3. Klein M. Gibbs na Clausius. Historické štúdie vo fyzikálnych vedách. 1969; 1 (1969): 127-149.
  4. Vedy A. A. Rudolf Julius Emanuel Clausius. Zborník Americkej akadémie umení a vied. 1889; 24: 458-465.
  5. Wolfe E. Clausius a Maxwellova kinetická teória plynov. Historické štúdie vo fyzikálnych vedách. 1970; 2: 299-319.
  6. Matematická metóda Yagi E. Clausius a mechanická teória tepla. Historické štúdie vo fyzikálnych vedách. 1984; 15 (1): 177-195.