RUDOLF CLAUSIUS: BIOGRAFIJA IN PRISPEVKI K ZNANOSTI - ZNANOST - 2026

Rudolf Clausius (1822-1888) je bil nemški fizik in matematik, ki je formuliral drugi zakon termodinamike in ga mnogi smatrajo za enega izmed ustanoviteljev termodinamike. Skupaj z njim sta lika, kot sta William Thomson in James Jule, na pomemben način razvila to vejo znanosti, katere temelj je pripisan Francozu Sadi Carnotu.

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

Rudolf Clausius, 1822 - 1888

Najpomembnejši prispevki Rudolfa Klavzija so bili povezani z rezultati njegovih raziskav o vplivu toplote na različne tekočine in materiale.

Življenjepis

Rudolf Clausius se je rodil 2. januarja 1822 v Köslinu na Pomeraniji v Nemčiji. Rudolfov oče je izpovedal protestantsko vero in imel šolo; Tam je ta znanstvenik dobil prvo usposabljanje.

Nato je vstopil v mestno gimnazijo Stettin (v nemščini je pisala kot Szczecin) in tam nadaljeval del svojega usposabljanja.

Leta 1840 je vstopil na berlinsko univerzo, na kateri je diplomiral štiri leta pozneje, leta 1844. Tam je študiral fiziko in matematiko, dve disciplini, za katere se je Clausius že od malih nog izkazal za precej spretnega.

Po tej akademski izkušnji je Clausius vstopil na univerzo v Halle, kjer je leta 1847 doktoriral zahvaljujoč delu o optičnih učinkih, ki nastajajo na planetu Zemlja kot posledica obstoja atmosfere.

Iz tega dela, ki je imelo nekaj pomanjkljivosti v smislu pristopa, je postalo očitno, da ima Rudolf Clausius jasna darila za matematiko in da se njegove sposobnosti odlično odzivajo na področje teoretične fizike.

Načela termodinamike

Potem ko je leta 1850 doktoriral, je Clausius dobil mesto profesorja fizike na Kraljevi šoli za inženiring in artilerijo v Berlinu; tam je bil do leta 1855.

Poleg tega položaja je Clausius na univerzi v Berlinu delal tudi kot privatdozent, profesor, ki je lahko predaval študentom, vendar katerih honorarjev univerza ni podelila, ampak so za te razrede plačevali sami študenti.

1850 je bilo tudi leto, v katerem je Rudolf Clausius objavil tisto, kar bi bilo vaše najpomembnejše delo: O silah gibanja, ki jih povzroča toplota.

Poučevanje in kinetična teorija

Leta 1855 je Clausius spremenil prizorišče in dobil učiteljsko mesto na Švicarskem zveznem tehnološkem inštitutu s sedežem v Zürichu.

Leta 1857 se je osredotočil na preučevanje področja kinetične teorije; V tem času je začel eksperimentirati s konceptom "prosta srednja pot delca".

Ta izraz se nanaša na razdaljo med seboj, med seboj, molekul, ki sestavljajo 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, a je leta 1875 umrl, saj je rodila zadnja dva para.

Clausius je bil v Švicarskem zveznem tehnološkem inštitutu nekaj let, do leta 1867, in tam se je posvetil predavanjem fizike. Istega leta se je preselil v Würzburg, kjer je delal tudi kot učitelj.

Leta 1868 je pridobil članstvo v londonskem Royal Society. V Würzburgu je poučeval do leta 1869, leta, ko je nadaljeval poučevanje fizike na univerzi v Bonnu v Nemčiji. Na tej univerzi je poučeval do konca življenja.

Vojna udeležba

V okviru francosko-pruske vojne je bil Klavzij star približno 50 let. Takrat je več svojih učencev organiziral v prostovoljni korpus reševalnih vozil, ki je služil v spopadu, ki je potekal med letoma 1870 in 1871.

Zaradi tega junaškega dejanja je Klavzij prejel železni križ, zahvaljujoč službi, ki jo je dal nemški mornarici.

Zaradi te udeležbe je imel Klavzij vojno rano v nogi, kar mu je pozneje povzročilo nelagodje, ki je bilo prisotno do konca življenja.

Priznanja

Leta 1870 je Rudolf Clausius dobil Huygensko medaljo in leta 1879 je prejel Copleyjevo medaljo, nagrado, ki jo je dodelilo Kraljevo društvo iz Londona tistim, ki so prispevali ustrezne prispevke na področju biologije ali fizike.

Leta 1878 je postal član Kraljevske švedske akademije znanosti, leta 1882 pa je na univerzi v Wüzburgu dobil častni doktorat.

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

In končno, eno najpomembnejših priznanj tega nemškega znanstvenika je, da se je po njem imenoval krater na Luni: krater Clausius.

Smrt

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

V zadnjih letih svojega življenja je malo razložil raziskave, da bi se posvetil svojim otrokom; Poleg tega si je med udeležbo v vojni poškodoval nogo, zaradi česar se ni mogel premikati tako enostavno kot v drugih časih.

Njegovo področje raziskovanja v tistem času, elektrodinamična teorija, je zaradi vsega tega konteksta zasedlo zadnje mesto. Kljub temu je Clausius vse do smrti nadaljeval na univerzitetni ravni.

Ena od njegovih prednosti je bila ta, da je lahko užival odobravanje najpomembnejših tedanjih znanstvenikov, ko je bil še živ; William Thomson, James Maxwell in Josiah Gibbs, med številnimi drugimi.

Ti slavni znanstveniki in na splošno znanstvena skupnost so ga takrat prepoznali kot človeka, ki je ustanovil termodinamiko. Še danes je to odkritje prepoznano kot najpomembnejše in najpomembnejše.

Prispevki

Fundacija termodinamike

Klausius, ki velja za enega od očetov termodinamike, je bil pomemben temelj za razvoj njegovih temeljnih predpostavk.

Nekatere pomembne figure v fiziki so trdile, da je delo Klavzija zagotovilo temelje termodinamike z jasnimi definicijami in definiranimi mejami.

Clausiusova pozornost je bila usmerjena v naravo molekulskih pojavov. Iz preučevanja teh pojavov so izhajale trditve, ki jih je sam formuliral o zakonih termodinamike.

Prispevek kinetične teorije plinov

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

To teorijo je leta 1859 razvil James Maxwell na podlagi dela Clausiusa. Klausius ga je sprva kritiziral in na podlagi teh kritik je Maxwell leta 1867 posodobil svojo teorijo.

Clausiusov glavni prispevek na tem področju je bil razvoj merila za razlikovanje atomov in molekul, ki kaže, da so molekule plina kompleksna telesa s sestavnimi deli, ki se premikajo.

Drugi zakon termodinamike

Klavzij je bil tisti, ki je v termodinamiko uvedel izraz "entropija" in ta koncept uporabil za preučevanje tako reverzibilnih in nepovratnih procesov na tem področju znanja.

Klavzij je dovolil, da je koncept entropije povezan s konceptom odvajanja energije kot "siamski" pojmi zaradi tesne povezanosti.

To je pomenilo bistveno razliko s podobnimi pojmi, ki so poskušali opisati iste pojave.

Koncept entropije, kot jo je predlagal Klavzij, je bil v svojem času le nekaj več kot hipoteza. Sčasoma se je pokazalo, da se je Clausius pravilno.

Clausiusova matematična metoda

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

Ta prispevek Clausiusa je pogosto spregledan, predvsem zaradi zmedenega načina, kako ga je predstavil njegov avtor.

Vendar mnogi avtorji menijo, da so bile te zmede pogoste pri fizikih in ni razloga, da bi ga odpuščali.

Mehanska teorija toplote

Klavzij je razvil tako imenovano mehanično teorijo toplote. To je bil eden njegovih najpomembnejših prispevkov k termodinamiki.

Osnova te teorije je toploto obravnavala kot obliko gibanja.

To nam je omogočilo razumevanje, da je količina toplote, ki je potrebna za segrevanje in razširitev prostornine plina, odvisna od načina spreminjanja omenjene temperature in volumna med postopkom.

Reference

1. Daub E. Entropija in disipacija. Zgodovinske študije v fizikalnih vedah. 1970; 2 (1970): 321–354.
2. Ketabgian T. (2017). Energija verovanja: neviden vesoljski duh termodinamike. V čudni znanosti (str. 254–278).
3. Klein M. Gibbs o Klavzu. Zgodovinske študije v fizikalnih vedah. 1969; 1 (1969): 127–149.
4. Znanosti AA Rudolf Julius Emanuel Clausius. Zbornik Ameriške akademije znanosti in umetnosti. 1889; 24: 458–465.
5. Wolfe E. Clausius in Maxwell-ova kinetična teorija plinov. Zgodovinske študije v fizikalnih vedah. 1970; 2: 299-319.
6. Yagi E. Clausius Matematična metoda in mehanska teorija toplote. Zgodovinske študije v fizikalnih vedah. 1984; 15 (1): 177–195.