RUDOLF CLAUSIUS: BIOGRAFIE ȘI CONTRIBUȚII LA ȘTIINȚĂ - ŞTIINŢĂ - 2025

Rudolf Clausius (1822-1888) a fost un fizician și matematician german care a formulat a doua lege a termodinamicii și este considerat de mulți drept unul dintre fondatorii termodinamicii. Alături de el, personaje precum William Thomson și James Jule au dezvoltat într-un mod important această ramură a științei al cărei fundament este atribuit francezului Sadi Carnot.

Lucrarea lui Clausius a avut un impact puternic asupra dezvoltării teoriilor propuse de alți fizicieni importanți. Un exemplu este cazul teoriilor lui James Maxwell, care a recunoscut deschis influența lui Clausius în propria sa lucrare.

Rudolf Clausius, 1822 - 1888

Cele mai importante contribuții ale lui Rudolf Clausius au fost legate de rezultatele investigațiilor sale asupra efectului căldurii asupra diferitelor fluide și materiale.

Biografie

Rudolf Clausius s-a născut la 2 ianuarie 1822, la Köslin, în Pomerania, Germania. Tatăl lui Rudolf a mărturisit credința protestantă și a avut o școală; Acolo omul de știință a primit prima sa pregătire.

Mai târziu, a intrat în gimnaziul din Stettin (scris în germană ca Szczecin) și acolo a continuat o parte din pregătirea sa.

În 1840 a intrat la Universitatea din Berlin, de la care a absolvit patru ani mai târziu, în 1844. Acolo a studiat fizica și matematica, două discipline pentru care Clausius s-a dovedit a fi destul de priceput de la o vârstă foarte fragedă.

După această experiență academică, Clausius a intrat la Universitatea din Halle, unde a obținut un doctorat în 1847 datorită unei lucrări asupra efectelor optice care sunt generate pe planeta Pământ, ca urmare a existenței atmosferei.

Din această lucrare, care a avut unele defecte în ceea ce privește abordarea, a devenit evident că Rudolf Clausius a avut daruri clare pentru matematică și că abilitățile sale au răspuns perfect la domeniul fizicii teoretice.

Principiile termodinamicii

După ce și-a obținut doctoratul în 1850, Clausius a obținut o poziție de profesor de fizică la Școala Regală de Inginerie și Artilerie din Berlin; acolo a fost până în 1855.

Pe lângă această poziție, Clausius a lucrat și la Universitatea din Berlin în calitate de privatdozent, un profesor care ar putea da clase studenților, dar ale căror taxe nu au fost acordate de universitate, dar studenții înșiși au fost cei care au plătit pentru aceste clase.

1850 a fost și anul în care Rudolf Clausius a publicat care ar fi cea mai importantă lucrare a voastră: On Forces of Motion Caused by Heat.

Teoria didactică și cinetică

În 1855 Clausius și-a schimbat scena și a obținut o funcție de profesor la Institutul Federal Elvețian de Tehnologie, cu sediul la Zürich.

În 1857 s-a concentrat pe studierea domeniului teoriei cinetice; În acest moment el a început să experimenteze cu conceptul de „calea medie liberă a unei particule”.

Acest termen se referă la distanța dintre două întâlniri, una după alta, a moleculelor care alcătuiesc un gaz. Această contribuție a fost foarte relevantă și pentru domeniul fizicii.

Trei ani mai târziu, Clausius s-a căsătorit cu Adelheid Rimpham, cu care a avut șase copii, dar a murit în 1875 dând naștere ultimilor doi copii ai cuplului.

Clausius a fost la Institutul Federal Elvețian de Tehnologie timp de câțiva ani, până în 1867, și acolo s-a dedicat prelegerii în fizică. În același an s-a mutat la Würzburg, unde a lucrat și ca profesor.

În 1868 a obținut un membru în Royal Society of London. A învățat la Würzburg până în 1869, anul în care a continuat să predea fizica la Universitatea din Bonn, în Germania. La această universitate a predat până la sfârșitul vieții.

Participarea la război

În contextul războiului franco-prusac, Clausius avea aproximativ 50 de ani. La acea vreme, el a organizat mai mulți dintre studenții săi într-un corp voluntar de ambulanță care a servit în conflict, care a avut loc între 1870 și 1871.

Ca urmare a acestei acțiuni eroice, Clausius a primit Crucea de Fier, datorită serviciului pe care l-a prestat marinei germane.

Ca urmare a acestei participări, Clausius a avut o rană de război în picior, ceea ce i-a provocat ulterior un disconfort prezent până la sfârșitul vieții.

recunoașterile

În 1870 Rudolf Clausius a obținut Medalia Huygens și în 1879 a primit Medalia Copley, premiu acordat de Royal Society of London celor care au adus contribuții relevante în domeniul biologiei sau fizicii.

În 1878 a fost făcut membru al Academiei Regale Suedeze de Științe, iar în 1882 a primit un doctorat onorific de la Universitatea din Wüzburg.

În 1883 a primit Premiul Poncelet, un premiu acordat de Academia Franceză de Științe tuturor acelor oameni de știință care au adus contribuții semnificative în domeniul științei în general.

În cele din urmă, una dintre cele mai puternice recunoașteri făcute acestui om de știință german este că un crater de pe Lună a fost numit după el: craterul lui Clausius.

Moarte

Rudolf Clasius a murit la 24 august 1888 la Bonn, în Germania natală. Doi ani mai devreme, în 1886, s-a căsătorit cu Sophie Stack.

În ultimii ani ai vieții sale, a lăsat puțin deoparte cercetările pentru a se dedica copiilor săi; În plus, el a suferit o vătămare la picioare în timp ce participa la război, situație care nu i-a permis să se miște la fel de ușor ca în alte vremuri.

Domeniul său de cercetare de la acea vreme, teoria electrodinamică, a ocupat un loc din spate datorită acestui context. În ciuda acestui fapt, Clausius a continuat să predea la nivelul universității până la moartea sa.

Un avantaj pe care l-a avut a fost acela că s-a putut bucura de aprobarea dată de cei mai importanți oameni de știință ai vremii încă în viață; William Thomson, James Maxwell și Josiah Gibbs, printre mulți alții.

Acești oameni de știință ilustri și comunitatea științifică, în general, l-au recunoscut în acel moment drept omul care a fondat termodinamica. Chiar și astăzi această descoperire este recunoscută ca fiind cea mai importantă și de moment.

contribuţii

Fundația termodinamică

Considerat unul dintre părinții termodinamicii, Clausius a oferit baze importante pentru dezvoltarea propozițiilor sale fundamentale.

Câteva figuri importante în fizică au afirmat că a fost opera lui Clausius care a asigurat bazele termodinamicii cu definiții clare și limite definite.

Atenția lui Clausius a fost concentrată pe natura fenomenelor moleculare. Din studiul acestor fenomene au rezultat propunerile pe care el însuși le-a formulat cu privire la legile termodinamicii.

Contribuție la teoria cinetică a gazelor

Lucrarea lui Clausius asupra moleculelor individuale de gaze a fost decisivă pentru dezvoltarea teoriei cinetice a gazelor.

Această teorie a fost dezvoltată de James Maxwell în 1859 pe baza operei lui Clausius. Initial a fost criticat de Clausius si pe baza acestor critici Maxwell a facut o actualizare a teoriei sale in 1867.

Principala contribuție a lui Clausius în acest domeniu a fost elaborarea unui criteriu pentru a distinge atomii și moleculele, arătând că moleculele de gaz erau corpuri complexe cu părți constitutive care se mișcă.

A doua lege a termodinamicii

Clausius a fost cel care a introdus termenul „Entropie” în termodinamică și a folosit acest concept pentru a studia procesele, atât reversibile, cât și ireversibile, în acest domeniu al cunoașterii.

Clausius a permis ca conceptul de entropie să fie legat de conceptul de disipare a energiei ca concepte „siameze” datorită relației lor apropiate.

Aceasta a marcat o diferență substanțială cu concepte similare care au încercat să descrie aceleași fenomene.

Conceptul de entropie, așa cum l-a propus Clausius, nu a fost decât o ipoteză la vremea sa. În cele din urmă, lui Clausius s-a arătat că este corect.

Metoda matematică a lui Clausius

Una dintre contribuțiile lui Clausius la știință a fost dezvoltarea unei metode matematice care a jucat un rol unic în termodinamică. Această metodă a fost utilă în aplicarea sa la teoria mecanică a căldurii.

Această contribuție a lui Clausius este adesea trecută cu vederea, în principal datorită modului confuz în care autoarea sa a prezentat-o.

Cu toate acestea, mulți autori consideră că aceste confuzii au fost frecvente la fizicieni și nu există niciun motiv să-l respingă.

Teoria mecanică a căldurii

Clausius a dezvoltat ceea ce se numea teoria mecanică a căldurii. Aceasta a fost una dintre cele mai importante contribuții ale sale la termodinamică.

Baza acestei teorii a considerat căldura ca o formă de mișcare.

Acest lucru ne-a permis să înțelegem că cantitatea de căldură necesară pentru încălzire și extinderea volumului unui gaz depinde de modul în care temperatura menționată și de modificarea volumului menționate în timpul procesului.

Referințe

1. Daub E. Entropia și disiparea. Studii istorice în științele fizice. 1970; 2 (1970): 321–354.
2. Ketabgian T. (2017). Energia credinței: Spiritul universului nevăzut al termodinamicii. În Strange Science (pp. 254–278).
3. Klein M. Gibbs pe Clausius. Studii istorice în științele fizice. 1969; 1 (1969): 127-149.
4. Științe AA Rudolf Julius Emanuel Clausius. Proceedings of the American Academy of Arts and Sciences. 1889; 24: 458-465.
5. Wolfe E. Clausius și teoria cinetică a gazelor lui Maxwell. Studii istorice în științele fizice. 1970; 2: 299-319.
6. Metoda matematică a lui Yagi E. Clausius și teoria mecanică a căldurii. Studii istorice în științele fizice. 1984; 15 (1): 177–195.