Rudolf Clausius

Rudolf Clausius Photography

Chi era Rudolf Clausius?

Rudolf Clausius (1822-1888) era un fisico e matematico tedesco che ha formulato la seconda legge della termodinamica ed è considerato da molti come uno dei fondatori della termodinamica.

Insieme a lui, personaggi come William Thomson e James Joule hanno sviluppato in modo importante questo ramo della scienza la cui fondazione è assegnata a Sadi Carnot francese.

Il lavoro di Clausius ha avuto un forte impatto sullo sviluppo delle teorie proposte da altri importanti fisici. Un esempio è il caso delle teorie di James Maxwell, che hanno riconosciuto apertamente l'influenza di Clausius sul suo lavoro.

I contributi più rilevanti di Rudolf Clausius erano correlati ai risultati della loro ricerca sull'effetto del calore in diversi fluidi e materiali.

Biografia di Rudolf Clausius

Nascita e primi anni

Rudolf Clausius nacque il 2 gennaio 1822 a Köslin, a Pomerania, in Germania. Il padre di Rudolf professò la fede protestante e aveva una scuola; Fu qui che questo scienziato ottenne il suo primo addestramento.

Successivamente, è entrato in palestra nella città di Stettin (scritto in tedesco come Szczecin) E lì continuava parte del suo allenamento.

studi universitari

Nel 1840 entrò all'Università di Berlino, dove si laureò quattro anni dopo, nel 1844. Lì ha studiato fisica e matematica, due discipline per le quali Clausius si è rivelata abbastanza abile fin da tene.

Dopo questa esperienza accademica, Clausius entrò all'Università di Halle, dove ottenne un dottorato nel 1847 grazie a un lavoro sugli effetti ottici che vengono generati sul pianeta Terra a seguito dell'esistenza dell'atmosfera.

Da questo lavoro, che ha avuto alcuni fallimenti in termini di approccio, è stato dimostrato che Clausius avesse chiare capacità per la matematica e che le loro abilità hanno risposto perfettamente all'ambito della fisica teorica.

Principi di termodinamica

Dopo aver ottenuto il dottorato nel 1850, Clausius ottenne un posto come professore di fisica presso la Royal School of Engineering and Artillery di Berlino; C'era fino al 1855.

Oltre a questa posizione, Clausius si è anche esercitato all'Università di Berlino come Privatdozent, Un insegnante che poteva insegnare agli studenti, ma le cui tasse non sono state assegnate dall'università, ma che gli studenti stessi erano quelli che hanno pagato queste lezioni.

Può servirti: rami del computer e cosa studiano

Il 1850 fu anche l'anno in cui Rudolf Clausius pubblicò quello che sarebbe il tuo lavoro più importante: Sulle forze del movimento causate dal calore.

Insegnamento e teoria cinetica

Nel 1855 Clausius cambiò aria e ottenne una posizione come professore presso lo Swiss Technology Institute, con sede a Zurigo.

Nel 1857 si concentrò sullo studio dell'ambito della teoria cinetica; Fu in questo momento in cui iniziò a sperimentare il concetto di "viaggio medio libero di una particella".

Questo termine si riferisce alla distanza tra due incontri, una dopo l'altra, delle molecole che costituiscono un gas. Questo contributo è stato anche molto rilevante per il campo della fisica.

Clausius fu presso lo svizzero Federal Institute of Technology per diversi anni, fino al 1867, e lì si dedicò a dare lezioni di fisica. Nello stesso anno si trasferì a Würzburg, dove lavorava anche come professore.

Nel 1868 ottenne un abbonamento alla Royal Society di Londra. Insegnava a Würzburg fino al 1869, l'anno in cui ha continuato a insegnare fisica all'Università di Bonn, in Germania. In questa università ha insegnato fino alla fine della sua vita.

Partecipazione alla guerra

Nel contesto della guerra franco-prussiana, Clausius aveva circa 50 anni. A quel tempo organizzò molti dei suoi studenti in un organo di ambulanza volontario che prestava servizio in questo conflitto, che ebbe luogo tra il 1870 e il 1871.

Come conseguenza di questa azione eroica, Clausius ha ricevuto il Cruz de Hierro, grazie al servizio fornito alla Marina tedesca.

E anche grazie a questa partecipazione, Clausius ebbe una ferita di guerra in una gamba, che in seguito causò disagio, presente fino alla fine della sua vita.

Riconoscimento

Nel 1870 Rudolf Clausius ottenne la medaglia di Huygens e nel 1879 ricevette la medaglia Coley, premio assegnato dalla Royal Society di Londra a cui hanno dato contributi rilevanti nel campo della biologia o della fisica.

Nel 1878 fu nominato membro della Royal Swedish Academy of Sciences e nel 1882 ricevette un dottorato onorario presso l'Università di Wüzburg.

Nel 1883 ha ricevuto il Poncelet Award, il premio ha concesso l'Accademia delle scienze della Francia a tutti quegli scienziati che hanno dato contributi trascendenti nel campo della scienza in generale.

Può servirti: calore e temperatura

Infine, uno dei riconoscimenti più trascendentali fatti a questo scienziato tedesco è che un cratere lunare è stato designato con il suo nome: The Clausius Crater.

Morte

Rudolf Classius morì il 24 agosto 1888 a Bonn, nella sua nativa Germania. Due anni prima, nel 1886, sposò Sophie Stack.

Negli ultimi anni della sua vita, lasciò le indagini da parte per dedicarsi ai suoi figli; Inoltre, la ferita subita in guerra non gli ha permesso di muoversi facilmente come in altre volte.

Il tuo campo di ricerca in quel momento, la teoria elettrodinamica, è andato in background a causa di tutto questo contesto. Nonostante ciò, Clausius ha continuato a insegnare nel campo universitario fino alla sua morte.

Un vantaggio che aveva era che poteva godere dell'approvazione data dai più importanti scienziati dell'epoca, come William Thomson, James Maxwell e Josiah Gibbs, tra molti altri.

Questi illustri scienziati e la comunità della scienza in generale lo hanno riconosciuto all'epoca come l'uomo che ha fondato la termodinamica. Anche attualmente questa scoperta è riconosciuta come la più importante e trascendentale.

Contributi di Rudolf Clausius

Fondazione della termodinamica

Considerato come uno dei genitori della termodinamica, Clausius ha contribuito con basi importanti per lo sviluppo delle proposizioni fondamentali delle stesse.

Alcuni personaggi di fisica pertinenti hanno assicurato che è stata il lavoro di Clausius a garantire le basi della termodinamica con definizioni chiare e confini definiti.

L'attenzione di Clausius si è concentrata sulla natura dei fenomeni molecolari. Lo studio di questi fenomeni ha portato alle proposizioni che lui stesso ha formulato sulle leggi della termodinamica.

Contributo alla teoria cinetica dei gas

Le opere di Clausius sulle singole molecole di gassa erano decisive per lo sviluppo della teoria cinetica dei gas.

Questa teoria è stata sviluppata da James Maxwell nel 1859 sulla base del lavoro di Clausius. Fu criticato in linea di principio da Clausius e grazie a queste critiche Maxwell fece un aggiornamento della sua teoria nel 1867.

Il principale contributo di Clausius in questo campo fu lo sviluppo di un criterio per distinguere atomi e molecole, dimostrando che le molecole di gas erano corpi complessi con parti costituenti che si muovono.

Può servirti: telescopio spaziale Hubble

Seconda legge della termodinamica

Clausius è stato colui che ha introdotto il termine "entropia" in termodinamica e ha usato questo concetto per studiare i processi, sia reversibili che irreversibili, in quest'area di conoscenza.

Clausius ha permesso di mettere in relazione il concetto di entropia con il concetto di dissipazione energetica come concetti "siamesi" per la sua stretta relazione.

Ciò ha segnato una differenza sostanziale con concetti simili che hanno cercato di descrivere gli stessi fenomeni.

Il concetto di entropia, come proposto Clausius, era poco più che un'ipotesi ai suoi tempi. Alla fine, è stato dimostrato che Clausius aveva ragione.

Metodo matematico di Clausius

Uno dei contributi di Clausius alla scienza è stato lo sviluppo di un metodo matematico che ha svolto un ruolo cruciale in termodinamica. Questo metodo è stato utile nella sua applicazione alla teoria meccanica del calore.

Questo contributo di Clausius è spesso trascurato, principalmente a causa del modo confuso in cui il suo autore lo ha presentato.

Tuttavia, molti autori ritengono che queste confusioni fossero comuni nei fisici e non siano un motivo per respingerlo.

Teoria del calore meccanico

Clausius ha sviluppato quella che era chiamata teoria meccanica del calore. Questo è stato uno dei suoi più importanti contributi alla termodinamica.

La base di questa teoria considerava il calore come una forma di movimento.

Questo ci ha permesso di capire che la quantità di calore necessaria per riscaldare ed espandere il volume di un gas dipende dal modo in cui tale temperatura e detta variazione del volume durante il processo.

Riferimenti

1. Daub e. Entropia e dissipazione. Studi storici nelle scienze fisiche. 1970; 2 (1970): 321-354.
2. Ketabgian t. (2017). L'energia della credenza: lo spirito dell'universo della termodinamica. In Strange Science (pp. 254-278).
3. Klein m. Gibbs su Clausius. Studi storici nelle scienze fisiche. 1969; 1 (1969): 127-149.
4. Scienze a. A. Rudolf Julius Emanuel Clausius. Atti dell'American Academy of Arts and Sciences. 1889; 24: 458-465.
5. Wolfe e. La teoria cinetica dei gas di Clausius e Maxwell. Studi storici nelle scienze fisiche. 1970; 2: 299-319.
6. Yagi e. Il metodo matematico di Clausius e la teoria meccanica del calore. Studi storici nelle scienze fisiche. 1984; 15 (1): 177-195.