רודולף קלאוזיוס ביוגרפיה ותרומות למדע

רודולף קלאוזיוס (1822-1888) היה פיסיקאי גרמני ומתמטיקאי שגיבש את החוק השני של התרמודינמיקה ונחשב בעיני רבים למייסדי התרמודינמיקה. יחד איתו, אנשים כמו ויליאם תומסון וג 'יימס Jule פיתחו בצורה חשובה את הענף של המדע אשר יסודות הוא נשלט לו על הצרפתי סאדי קרנו.

עבודתו של קלאוזיוס השפיעה רבות על התפתחות התיאוריות המוצעות על ידי פיסיקאים חשובים אחרים. דוגמה לכך היא התיאוריות של ג'יימס מקסוול, שהכיר בגלוי בהשפעתו של קלאוזיוס בעבודתו.

התרומות החשובות ביותר של רודולף קלאוזיוס היו קשורות לתוצאות המחקר שלו על השפעת החום על נוזלים וחומרים שונים.

אינדקס

• 1 ביוגרפיה
  • 1.1 עקרונות התרמודינמיקה
  • 1.2 הוראה ותיאוריה קינטית
  • 1.3 השתתפות צבאית
  • 1.4 תודות
  • 1.5 מוות
• 2 תרומות
  • 2.1 קרן התרמודינמיקה
  • 2.2 תרומה לתיאוריה הקינטית של גזים
  • 2.3 חוק שני של התרמודינמיקה
  • 2.4 השיטה המתמטית של קלאוזיוס
  • 2.5 תיאוריה מכאנית של חום
• 3 הפניות

ביוגרפיה

רודולף קלאוזיוס נולד ב -2 בינואר 1822 בקוסלין, בפומראניה, גרמניה. אביו של רודולף הצהיר על האמונה הפרוטסטנטית והיה לו בית ספר; שם קיבל המדען את ההכשרה הראשונה שלו.

לאחר מכן, הוא נכנס לגימנסיה סיטי Stettin (שנכתב בגרמנית שצ'צ'ין) והמשיך חלק מהכשרתו.

בשנת 1840 הוא נכנס לאוניברסיטת ברלין, שם סיים ארבע שנים מאוחר יותר, בשנת 1844. שם הוא למד פיסיקה ומתמטיקה, שתי דיסציפלינות אשר קלאוזיוס הוכיח להיות מיומן למדי מגיל צעיר מאוד.

לאחר ניסיון אקדמי זה, קלאוזיוס נכנס אוניברסיטת Halle, שם הוא השיג דוקטורט בשנת 1847 הודות לעבודה על ההשפעות האופטיות שנוצרו על כדור הארץ כתוצאה של קיומו של האטמוספירה.

מעבודה זו, אשר היו כמה פגמים בגישה, היה ברור כי רודולף קלאוזיוס היו כישורים ברורים במתמטיקה, וכי כישוריו הגיבו באופן מושלם לתחום הפיזיקה התיאורטית.

עקרונות התרמודינמיקה

לאחר קבלת הדוקטורט בשנת 1850, קיבל קלאוזיוס תפקיד כפרופסור לפיסיקה בבית הספר המלכותי להנדסה וארטילריה בברלין; שם היה עד 1855.

בנוסף לתפקיד זה, קלאוזיוס התאמן גם באוניברסיטת ברלין כ privatdozent, a מורה שיכול לתת שיעורים לתלמידים, אך שכרם לא הוענק על ידי האוניברסיטה, אבל התלמידים עצמם היו אלה ששילמו עבור שיעורים אלה.

שנת 1850 היתה גם השנה שבה פרסם רודולף קלאוזיוס מה תהיה העבודה החשובה ביותר שלך: על כוחות התנועה הנגרמים על ידי חום.

הוראה ותיאוריה קינטית

בשנת 1855 שינה קלאוזיוס את דעתו וקיבל משרת הוראה במכון השוויצרי הפדרלי לטכנולוגיה, שבסיסו בציריך.

בשנת 1857 התמקד בלימוד תחום התיאוריה הקינטית; זה היה בשלב זה הוא התחיל להתנסות עם הרעיון של "חצי חינם דרך חלקיק".

מונח זה מתייחס למרחק שבין שני מפגשים, בזה אחר זה, של המולקולות המרכיבות גז. תרומה זו היתה גם רלוונטית מאוד לתחום הפיסיקה

שלוש שנים לאחר מכן נשוי קלאוזיוס לאדהייד רימפאם, שאיתו היו לו שישה ילדים, אך מת ב -1875 וילד את שני ילדיו האחרונים.

קלאוזיוס היה במכון הטכנולוגי הפדרלי בשווייץ במשך מספר שנים, עד 1867, ושם הקדיש את עצמו לשיעורי הפיסיקה. באותה שנה עבר לוורצבורג, שם עבד גם כמורה.

בשנת 1868 הוא השיג חברות של החברה המלכותית של לונדון. הוא לימד בווירצבורג עד 1869, השנה שבה הוא המשיך ללמד פיזיקה באוניברסיטת בון, גרמניה. באוניברסיטה זו הוא לימד עד סוף ימיו.

השתתפות צבאית

בהקשר של מלחמת צרפת-פרוסיה, קלאוזיוס היה כבן 50. באותה תקופה ארגן כמה מתלמידיו בחיל אמבולנסים מרצון ששימש באותו קונפליקט, שהתקיים בין השנים 1870-1871.

כתוצאה מפעולת הגבורה הזאת, קיבל קלאוזיוס את "צלב הברזל", הודות לשירות שהגיש לחיל הים הגרמני.

כתוצאה מהשתתפות זו, היה קלאוזיוס פצע מלחמה על רגל אחת, אשר מאוחר יותר גרמה לו אי נוחות כי היה נוכח עד סוף חייו..

תודות

בשנת 1870 השיג רודולף קלאוזיוס את מדליית הויגנס ובשנת 1879 הוא קיבל את מדליית Copley, אות שניתן על ידי החברה המלכותית של לונדון לאלה אשר תרמו תרומות רלוונטיות בתחום הביולוגיה או הפיזיקה.

בשנת 1878 הוא התמנה חבר האקדמיה המלכותית השבדית למדעים, ובשנת 1882 הוא קיבל דוקטורט כבוד מאוניברסיטת ווזבורג.

בשנת 1883 הוא קיבל את פרס Poncelet, פרס הוענק על ידי האקדמיה הצרפתית למדעים לכל אותם מדענים אשר יש תרומות מצטיינים בתחום המדעים באופן כללי.

לבסוף, אחד ההכרזות החשובות ביותר שנעשו למדען הגרמני הזה הוא כי מכתש הירח נקרא על שמו: המכתש קלאוזיוס.

מוות

רודולף קלאסיוס נפטר ב- 24 באוגוסט 1888 בבון, יליד גרמניה. שנתיים קודם לכן, ב- 1886, נשא לאישה את סופי סטאק.

בשנים האחרונות לחייו הוא השאיר קצת מחקר כדי להקדיש את עצמו לילדיו; בנוסף, הוא סבל מפציעה ברגלו בעת שהשתתף במלחמה, מצב שלא איפשר לו לנוע באותה קלות כמו בזמנים אחרים.

תחום המחקר שלו באותה עת, התיאוריה האלקטרודינמית, לקח במושב האחורי בשל כל ההקשר הזה. למרות זאת, המשיך קלאוזיוס ללמד באוניברסיטה עד מותו.

יתרון זה היה כי הוא יכול ליהנות בחיים את האישור שניתן על ידי המדענים החשובים ביותר של הזמן; וויליאם תומסון, ג'יימס מקסוול ויושיה גיבס, בין רבים אחרים.

המדענים המהוללים וקהילת המדעים בכלל הכירו אותו אז כאדם שייסד תרמודינמיקה. גם היום התגלית הזאת מוכרת כחשובה וטרנסצנדנטאלית.

תרומות

קרן התרמודינמיקה

נחשב לאחד האבות של התרמודינמיקה, קלאוזיוס סיפק בסיסים חשובים לפיתוח של הנחות היסוד של אותו.

כמה פיסיקאים חשובים הבטיחו שמדובר בעבודתו של קלאוזיוס שהבטיחה את היסודות התרמודינמיים בהגדרות ברורות ובגבולות מוגדרים..

תשומת לבו של קלאוזיוס התמקדה בטבען של תופעות מולקולריות. מן המחקר של תופעות אלה הביא את ההנחות שהוא עצמו ניסח על חוקי התרמודינמיקה.

תרומה לתיאוריה הקינטית של גזים

עבודתו של קלאוזיוס על מולקולות בודדות של גזים היו מכריעות לפיתוח התיאוריה הקינטית של גזים.

תיאוריה זו פותחה על ידי ג 'יימס מקסוול בשנת 1859 מבוסס על עבודתו של קלאוזיוס. זה היה ביקורת עקרונית על ידי קלאוזיוס ועל סמך ביקורת אלה מקסוול עשה עדכון של התיאוריה שלו בשנת 1867.

התרומה העיקרית של קלאוזיוס בתחום זה היתה פיתוח קריטריון להבדיל בין אטומים ומולקולות, המראה שמולקולות הגז הן גופים מורכבים בעלי חלקים מכוונים שזזים.

החוק השני של התרמודינמיקה

קלאוזיוס היה זה שהציג את המונח "אנטרופיה" בתרמודינמיקה והשתמש במושג זה כדי ללמוד תהליכים, הן הפיכים והן בלתי הפיכים, בתחום הידע הזה.

קלאוזיוס הרשה לקשר את מושג האנטרופיה עם תפיסת הפיזור של האנרגיה כמושגים "סיאמיים" בגלל הקשר ההדוק שלה.

זה היה הבדל משמעותי עם מושגים דומים שניסו לתאר את אותן תופעות.

מושג האנטרופיה, כפי שהציע קלאוזיוס, לא היה אלא היפותזה בזמנו. בסופו של דבר התברר שקלאוזיוס צודק.

השיטה המתמטית של קלאוזיוס

אחת התרומות של קלאוזיוס למדע היתה פיתוח שיטה מתמטית ששיחקה תפקיד ייחודי בתרמודינמיקה. שיטה זו היתה שימושית ביישומה לתיאוריה המכאנית של החום.

תרומה זו של קלאוזיוס היא לעתים קרובות התעלמו, בעיקר בשל טופס מבלבל שבו המחבר שלה הציג אותו.

עם זאת, מחברים רבים רואים כי בלבולים אלה היו נפוצים בפיזיקאים ולא סיבה לפטר אותם..

תיאוריה מכנית של חום

קלאוזיוס פיתח את מה שנקרא תיאוריית מכני של חום. זה היה אחד התרומות החשובות ביותר שלו לתרמודינמיקה.

הבסיס לתיאוריה זו נחשב לחום כצורה של תנועה.

זה מותר להבין כי כמות החום הדרוש כדי לחמם ולהרחיב את עוצמת הקול של גז תלוי בדרך שבה הטמפרטורה אמר נפח השתנה במהלך תהליך.

הפניות

1. דאוב א. אנטרופיה ופיזור. מחקרים היסטוריים במדעי הפיסיקה. 1970; 2 (1970): 321-354.
2. Ketabgian T. (2017). אנרגיה של אמונה: היקום הבלתי נראה רוח התרמודינמיקה. במדע מוזר (עמ '254-278).
3. קליין מ. גיבס על קלאוזיוס. מחקרים היסטוריים במדעי הפיסיקה. 1969; 1 (1969): 127-149.
4. א. רודולף יוליוס עמנואל קלאוזיוס. ההליכים של האקדמיה האמריקאית לאמנויות ומדעים. 1889; 24: 458-465.
5. וולף א קלאוזיוס ותורת הגזים הקינטית של מקסוול. מחקרים היסטוריים במדעי הפיסיקה. 1970; 2: 299-319.
6. Yagi E. Clausius מתמטית השיטה ואת תיאוריה מכנית של חום. מחקרים היסטוריים במדעי הפיסיקה. 1984 15 (1): 177-195.