Rudolf Clausius Biografie a příspěvky do vědy

898
Egbert Haynes

Rudolf clausius (1822-1888) byl německý fyzik a matematik, který vytvořil druhý zákon termodynamiky a mnozí ho považují za jednoho ze zakladatelů termodynamiky. Spolu s ním významným způsobem vyvinuli postavy jako William Thomson a James Jule toto vědní odvětví, jehož základ je přisuzován francouzskému Sadi Carnotovi.

Clausiusova práce měla silný dopad na vývoj teorií navrhovaných dalšími významnými fyziky. Příkladem je případ teorií Jamese Maxwella, který otevřeně rozpoznal vliv Clausia ve své vlastní práci.

Rudolf Clausius, 1822-1888

Nejdůležitější příspěvky Rudolfa Clausia se týkaly výsledků jeho výzkumu vlivu tepla na různé tekutiny a materiály.

Rejstřík článků

  • 1 Životopis
    • 1.1 Principy termodynamiky
    • 1.2 Výuka a kinetická teorie
    • 1.3 Účast na válce
    • 1.4 Poděkování
    • 1.5 Smrt
  • 2 Příspěvky
    • 2.1 Základy termodynamiky
    • 2.2 Příspěvek ke kinetické teorii plynů
    • 2.3 Druhý zákon termodynamiky
    • 2.4 Matematická metoda Clausius
    • 2.5 Mechanická teorie tepla
  • 3 Odkazy

Životopis

Rudolf Clausius se narodil 2. ledna 1822 v Köslin v Pomořansku v Německu. Rudolfův otec vyznával protestantskou víru a měl školu; to je místo, kde tento vědec získal svůj první výcvik.

Následně vstoupil do městské tělocvičny ve Štětíně (psáno v němčině jako Štětín) a tam pokračoval v části tréninku.

V roce 1840 nastoupil na univerzitu v Berlíně, kterou absolvoval o čtyři roky později, v roce 1844. Zde studoval fyziku a matematiku, dva obory, pro které se Clausius od útlého věku ukázal jako docela zručný..

Po této akademické zkušenosti vstoupil Clausius na univerzitu v Halle, kde v roce 1847 získal doktorát díky práci na optických efektech, které jsou generovány na planetě Zemi v důsledku existence atmosféry..

Z této práce, která měla určité nedostatky v přístupu, bylo prokázáno, že Rudolf Clausius měl jasné dary pro matematiku a že jeho schopnosti dokonale odpovídaly oblasti teoretické fyziky..

Principy termodynamiky

Po získání doktorátu v roce 1850 získal Clausius místo profesora fyziky na Královské škole inženýrství a dělostřelectva v Berlíně; tam byl až do roku 1855.

Kromě této pozice působil Clausius také na univerzitě v Berlíně jako privatdozent, a profesor, který mohl studenty učit, ale jejichž poplatky nebyly univerzitou přiznávány, ale studenti sami platili za tyto kurzy.

Rok 1850 byl také rokem, ve kterém Rudolf Clausius vydal, jaké by bylo vaše nejdůležitější dílo: Na síly pohybu způsobené teplem.

Výuka a kinetická teorie

V roce 1855 Clausius změnil scénu a získal učitelské místo na Švýcarském federálním technologickém institutu se sídlem v Curychu..

V roce 1857 se zaměřil na studium oboru kinetické teorie; V této době začal experimentovat s konceptem „volné střední dráhy částice“.

Tento termín označuje vzdálenost, která existuje mezi dvěma setkáními molekul, které tvoří plyn, za sebou. Tento příspěvek byl také velmi relevantní pro oblast fyziky.

O tři roky později se Clausius oženil s Adelheid Rimphamovou, se kterou měl šest dětí, ale zemřel v roce 1875 a porodila poslední dvě děti páru..

Clausius byl několik let na švýcarském federálním technologickém institutu až do roku 1867 a tam se věnoval přednášce z fyziky. V témže roce se přestěhoval do Würzburgu, kde pracoval také jako učitel..

V roce 1868 získal členství v Royal Society of London. Učil ve Würzburgu do roku 1869, roku, kdy pokračoval ve výuce fyziky na univerzitě v Bonnu v Německu. Na této univerzitě až do konce svého života vyučoval.

Válečná účast

V souvislosti s francouzsko-pruskou válkou bylo Clausiusovi asi 50 let. V té době uspořádal několik svých studentů do dobrovolnického sanitního sboru, který sloužil v konfliktu, který se konal v letech 1870 až 1871..

V důsledku této hrdinské akce dostal Clausius díky službě, kterou poskytl německé armádě, Železný kříž.

V důsledku této účasti měl Clausius válečnou ránu v noze, která mu později způsobila nepohodlí, které přetrvávalo až do konce jeho života..

Poděkování

V roce 1870 Rudolf Clausius získal Huygensovu medaili a v roce 1879 obdržel Copleyovu medaili, cenu udělovanou Royal Society of London těm, kteří významně přispěli v oblasti biologie nebo fyziky..

V roce 1878 byl jmenován členem Královské švédské akademie věd a v roce 1882 získal čestný doktorát na univerzitě ve Wüzburgu..

V roce 1883 obdržel Ponceletovu cenu, ocenění udělované Francouzskou akademií věd všem vědcům, kteří významně přispěli v oblasti vědy obecně..

A konečně, jedním z nejvýznamnějších uznání tohoto německého vědce je, že po něm byl pojmenován kráter na Měsíci: kráter Clausius..

Smrt

Rudolf Clasius zemřel 24. srpna 1888 v Bonnu v rodném Německu. O dva roky dříve, v roce 1886, se oženil se Sophie Stackovou.

V posledních letech svého života trochu odložil výzkum, aby se mohl věnovat svým dětem; Kromě toho utrpěl během účasti na válce zranění nohy, což mu neumožnilo pohybovat se tak snadno jako jindy..

Jeho obor výzkumu v té době, elektrodynamická teorie, se kvůli všem těmto souvislostem dostal na druhé místo. Navzdory tomu Clausius pokračoval ve výuce na univerzitní úrovni až do své smrti..

Jednou výhodou, kterou měl, bylo to, že si mohl ještě za života užívat souhlasu nejdůležitějších vědců té doby; William Thomson, James Maxwell a Josiah Gibbs, mimo jiné.

Tito slavní vědci a vědecká komunita obecně ho v té době poznali jako muže, který založil termodynamiku. I dnes je tento objev považován za nejdůležitější a transcendentální.

Příspěvky

Nadace termodynamiky

Clausius, považovaný za jednoho z otců termodynamiky, poskytl důležité základy pro vývoj základních tvrzení stejné.

Některé důležité postavy fyziky tvrdily, že to byla práce Clausia, která zajistila základy termodynamiky s jasnými definicemi a definovanými hranicemi..

Clausiova pozornost byla zaměřena na podstatu molekulárních jevů. Ze studia těchto jevů vycházely návrhy, které sám formuloval o zákonech termodynamiky.

Příspěvek ke kinetické teorii plynů

Clausiusova práce na jednotlivých molekulách plynů byla rozhodující pro rozvoj kinetické teorie plynů..

Tuto teorii vyvinul James Maxwell v roce 1859 na základě práce Clausia. V zásadě to kritizoval Clausius a na základě těchto kritik provedl Maxwell v roce 1867 aktualizaci své teorie.

Clausiusovým hlavním přínosem v této oblasti bylo vytvoření kritéria pro rozlišení atomů a molekul, které ukazuje, že molekuly plynu jsou složitá tělesa se složkami, které se pohybují.

Druhý zákon termodynamiky

Clausius byl tím, kdo v termodynamice zavedl pojem „entropie“ a použil tento koncept ke studiu procesů, reverzibilních i nevratných, v této oblasti poznání..

Clausius umožnil spojit pojem entropie s pojmem rozptyl energie jako „siamské“ pojmy kvůli jejich blízkému vztahu.

To znamenalo podstatný rozdíl oproti podobným konceptům, které se pokoušely popsat stejné jevy..

Koncept entropie, jak to navrhl Clausius, byl v jeho době něco víc než jen hypotéza. Clausius se nakonec ukázal jako správný.

Clausiova matematická metoda

Jedním z Clausiusových příspěvků k vědě byl vývoj matematické metody, která hrála jedinečnou roli v termodynamice. Tato metoda byla užitečná při její aplikaci na mechanickou teorii tepla.

Tento Clausiusův příspěvek je často přehlížen, zejména kvůli matoucímu způsobu, jakým jej autor představil..

Mnoho autorů se však domnívá, že tyto zmatky byly u fyziků běžné a není důvod je odmítat..

Mechanická teorie tepla

Clausius vyvinul takzvanou mechanickou teorii tepla. To byl jeden z jeho nejdůležitějších příspěvků k termodynamice.

Základ této teorie považoval teplo za formu pohybu.

To nám umožnilo pochopit, že množství tepla, které je potřebné k ohřátí a rozšíření objemu plynu, závisí na způsobu, jakým se uvedená teplota a uvedený objem během procesu mění..

Reference

  1. Daub E. Entropie a ztráta. Historické studie ve fyzikálních vědách. 1970; 2 (1970): 321-354.
  2. Ketabgian T. (2017). Energie víry: Neviditelný vesmírný duch termodynamiky. In Strange Science (str. 254-278).
  3. Klein M. Gibbs o Clausiusovi. Historické studie ve fyzikálních vědách. 1969; 1 (1969): 127-149.
  4. Vědy A. A. Rudolf Julius Emanuel Clausius. Proceedings of the American Academy of Arts and Sciences. 1889; 24: 458-465.
  5. Wolfe E. Clausius a Maxwellova kinetická teorie plynů. Historické studie ve fyzikálních vědách. 1970; 2: 299-319.
  6. .

Zatím žádné komentáře