Rūdolfs Klausiuss: šī vācu fiziķa un matemātiķa biogrāfija un ieguldījums

Rūdolfs Klausiuss, kas tiek uzskatīts par vienu no termodinamikas pamatlicējiem, ir viens no vadošās figūras ne tikai 19. gadsimta Vācijas fizikā, bet arī Eiropas zinātnē viņa gadsimts.

Viņš bija ļoti prasmīgs gan fizikā, gan matemātikā, un viņš bija piemērs, kam jāseko citiem zinātniekiem, piemēram, skotam Džeimsam Maksvelam, vienam no elektromagnētiskās teorijas zinātniekiem.

Zemāk jūs atradīsiet a Rūdolfa Klausiusa biogrāfija kurā mēs redzēsim, kāds bija viņa galvenais ieguldījums fizikas jomā.

• Saistīts raksts: "10 fizikas nozares un to zināšanu jomas"

Īsa Rūdolfa Klausiusa biogrāfija

Rūdolfs Klausiuss bija vācu fiziķis un matemātiķis, kurš pazīstams kā viens no termodinamikas pamatlicējiem, kurš formulēja otro no likumiem, kas veido šos principus.. Viņš kopā ar citām izcilām personībām, piemēram, britu fiziķiem Viljamu Tomsonu, lordu Kelvinu un Džeimsu Džoulu, izstrādāja šos likumus. fizika, būdams franču fiziķis Nikolass Leonards Sadi Karno, kurš tiek uzskatīts par pirmo no likumiem termodinamika.

Būtiskākie Rūdolfa Klausiusa pētījumi aplūkoja siltuma ietekmi uz dažādiem šķidrumiem un materiāliem, paaugstinot kinētisko teoriju par atomu un molekulu uzvedību.

Dzimšana un agrīnie gadi

Rūdolfs Jūlijs Emanuels Klausiuss dzimis 1822. gada 2. janvārī Kēslinā, Prūsijā, tagadējā Košalinā, Polijā.. Viņa tēvs bija protestants un vadīja nelielu skolu, kur jaunais Rūdolfs Klausiuss mācījās agrīnajos veidošanās gados.

Vēlāk viņš iestājās ģimnāzijā (vācu vidusskolā) Štetinas pilsētā, tagadējā Ščecinā Polijā, kur turpināja izglītību.

Universitātes izglītība

1840. gadā iestājās Berlīnes Universitātē. Tur viņš sāka apmeklēt vēstures nodarbības, bet drīz vien nomainīja šo priekšmetu uz zinātni un par skolotājiem saņēma fiziķi Georgu Saimonu Oma un matemātiķi Ričardu Dedekindu.

Studējot matemātiku un fiziku, Klausijs atklāja, ka tās ir zināšanu nozares, kas viņiem tika dotas īpaši labi, padarot tos par savu profesiju, kad viņš beidza studijas Berlīnē 1844.

Vēlāk Klausijs studējis Halles universitātē, 1847. gadā tur iegūstot fizikas doktora grādu pateicoties viņa darbam par optiskajiem efektiem, kas rodas uz planētas Zeme atmosfēras pastāvēšanas rezultātā. Lai gan šajā darbā bija dažas kļūdas pieejas ziņā, tas palīdzēja Klaususam to parādīt Viņam bija lieliskas dāvanas matemātikā un fizikā, padarot sevi par reputāciju zinātnieku aprindās vāciski.

• Jūs varētu interesēt: "Pieci vēstures laikmeti (un to īpašības)"

Pirmie zinātniskie pētījumi

Rūdolfa Klausiusa pirmie eksperimentālie pasākumi aizsākās 1849. gadā, pētot likumus, kas regulē spiediena un temperatūras attiecības. Sekojoši būtu veltīta dažādu vielu izpētei un kādā temperatūrā tās vārās, zīmējot pirmās viršanas līknes.

Viņa dzīve sāka iegūt īpašu nozīmi viņa valsts zinātnes jomā kopš 1850. gada, kad viņš ieguva vieta par fizikas profesoru Berlīnes Karaliskajā inženierzinātņu un artilērijas skolā, kur viņš palika līdz 1855. gadam. Papildus šim amatam Rūdolfs Klausiuss strādāja arī Berlīnes Universitātē kā privatdozents, profesors, kurš varēja māca universitātē, bet viņa honorārus maksāja tieši viņa studenti, nevis studenti iestāde.

Šī perioda spilgtākais posms Rūdolfa Klausiusa dzīvē bija 1850. gadā publicētā publikācija, kas būtu viņa svarīgākais darbs: "Par karstuma radītajiem kustības spēkiem".

• Saistīts raksts: "Hermanis fon Helmholcs: šī vācu ārsta un fiziķa biogrāfija"

Kinētiskās teorijas izstrāde

1855. gadā Clausius atstāja Vāciju un ieguva pasniedzēja vietu Šveices Federālajā tehnoloģiju institūtā Cīrihē. Divus gadus vēlāk koncentrējās uz studijām kinētiskās teorijas jomā, šajā laikā eksperimentēja ar jēdzienu "daļiņas brīvais vidējais ceļš", termins, kas apzīmē attālumu starp divām molekulām, kas veido gāzi, vienu pēc otras. Šis Clausius ieguldījums būtu ļoti būtisks viņa laika fizikas jomai.

Rūdolfs Klausiuss vairākus gadus paliks Šveices Federālajā tehnoloģiju institūtā, kur mācīs fizikas nodarbības. Viņš mainīja vietām 1867. gadā, pārceļoties uz Vircburgu, kur arī strādāja par skolotāju līdz 1869. gadam un iegūst dalība Londonas Karaliskajā biedrībā 1868, jo viņa slava un pētījumi jau bija zināmi Eiropas līmenī. Viņš dosies uz Bonnas universitāti, lai pasniegtu fizikas nodarbības, iestādē, kurā viņš nostrādās visu atlikušo mūžu.

Tieši strādājot Bonnā, kad 50 gadu vecumā izcēlās Francijas-Prūsijas karš (1870-1871). Konflikta laikā viņš kopā ar vairākiem saviem audzēkņiem noorganizēja brīvprātīgo ātrās palīdzības korpusu. Iesaistoties karā, Klausiuss guva kājas traumu, kas viņam radīja lielu diskomfortu uz visu atlikušo mūžu. Taču ievainojums atnesa viņam atzinību vācu sabiedrībā, un, pateicoties viņa varonīgajai rīcībai, Rūdolfs Klausiuss saņēma Dzelzs krustu.

• Jūs varētu interesēt: "Nils Bors: šī dāņu fiziķa biogrāfija un ieguldījums"

Pēdējie gadi un nāve

Savos pēdējos dzīves gados Rūdolfs Klausiuss veltīja sevi saviem bērniem un nedaudz nolika pētniecību malā. Turklāt, ņemot vērā kara laikā gūto kara brūci, viņš nevarēja viegli pārvietoties, tāpēc viņš dod priekšroku palikt Bonnā, nevis ceļot tik daudz, cik viņš bija jaunībā. Neskatoties uz to, Klausijs turpināja mācīt Bonnas Universitātē līdz savai nāvei.

Rūdolfs Klaususs miris 1888. gada 24. augustā Bonnā, Vācijā, 66 gadu vecumā. Viņa pirmā sieva Adelheida Rimpau nomira 1875. gadā, atstājot viņu viņu sešu bērnu aprūpē, un 1886. gadā Klausijs apprecējās atkārtoti, šoreiz ar Sofiju Steku, ar kuru viņam piedzima dēls.

Pateicības šim fiziķim un matemātiķim

1870. gadā Rūdolfs Klausiuss tika apbalvots ar Huygens medaļu, bet 1879. gadā viņš saņēma Koplija medaļu., Londonas Karaliskās biedrības atzinība tiem, kuri ir devuši nozīmīgu ieguldījumu bioloģijas vai fizikas jomā.

1878. gadā gadā tika iecelts par Zviedrijas Karaliskās Zinātņu akadēmijas locekli un 1882. gadā Vircburgas Universitāte viņam piešķīra goda doktora grādu. 1883. gadā viņš saņēma Ponselē balvu, ko Francijas Zinātņu akadēmija piešķīrusi visiem zinātniekiem, kuri devuši nozīmīgu ieguldījumu zinātnē kopumā. Rūdolfs Klausiuss ir turpinājis saņemt apbalvojumus vēl ilgi pēc savas nāves. 1935. gadā krāteris uz Mēness tika nosaukts pēc viņa uzvārda: Clausius krāteris.

Rūdolfa Klausiusa zinātniskais ieguldījums

Rūdolfs Klausiuss ir sniedzis vairākus ieguldījumus fizikā. Tālāk mēs redzēsim, kādi ir viņa atklājumu un teoriju visievērojamākie aspekti.

Gāzu kinētiskā teorija

1857. gadā viņš publicēja pirmo pilnīgo teoriju par matērijas kinētisko teoriju.. Šim nolūkam viņš izmantoja statistisko mehāniku, izveidojot ideālu gāzu struktūras modeli. Piemērojot mehānikas likumus, Klausijs secināja, ka tā ir ārējā jeb makroskopiskā uzvedība šīs gāzes balstās uz hipotēzēm par to molekulu statistisko uzvedību šķidrumi.

Viņš secināja, ka, tā kā molekulāras sadursmes notiek starp kustībā esošām un elastīgām molekulām, katrā mirklī gāzes iekšpusē būs molekulas, kas kustēsies visos virzienos un visos iespējamajos ātrumos. Šo molekulu kopējā translācijas enerģija nosaka gāzes kaloriju saturu, un to kinētiskā enerģija ir tieši atkarīga no gāzes temperatūras.

Klausiusa darbs pie atsevišķām gāzu molekulām tiek uzskatīts par izšķirošu gāzu kinētiskās teorijas koncepcijai. Kinētisko teoriju sākotnēji izstrādāja Džeimss Maksvels 1859. gadā, taču tā bija ļoti bēdīgi balstīta uz Rūdolfa Klausiusa darbu.. Interesanti, ka šo pašu teoriju Klauziuss kritizēja, kas palīdzēja Maksvelam atjaunināt savu kinētisko teoriju 1867. gadā.

Vēl viens Clausius ieguldījums šajā jomā bija kritērija izstrāde, lai atšķirtu atomus un molekulas. Pēc viņa teiktā, gāzes molekulas bija sarežģīti ķermeņi ar kustīgām sastāvdaļām. Mūsdienās molekulas ideja ir daļiņa, kas sastāv no citiem atomiem, kas ir ļoti izplatīts gāzes, piemēram, skābeklis, slāpeklis vai ūdeņradis un arī citas vielas, piemēram, ūdens vai ozons.

Otrais termodinamikas likums

Kopā ar citiem sava laika izcilajiem zinātniekiem Rūdolfs Klausiuss tiek uzskatīts par vienu no termodinamikas pamatlicējiem.. Viņam tiek piešķirts šo principu otrā likuma piedāvājums, kurā teikts, ka siltums nekad nevar pats pāriet no aukstāka ķermeņa uz siltāku.

Šis princips, ko sauc arī par entropijas principu, jēdzienu, ko viņš pats ieviesa un definēja 1865. gadā, apstiprina, ka praksē soļu procesa tehnika Ķermeņa siltumu augstākā temperatūrā nekā cita, kura temperatūra ir zemāka, nevar veikt apgrieztā veidā bez paliekošām izmaiņām ķermenī. vide.

Viens no šī principa secinājumiem ir tāds enerģija, kas izdalās, temperatūrai nokrītot no vienas Ta vērtības uz citu Tb, ir tāda, ka tā nav pilnībā pārveidota mehāniskajā enerģijā, un šīs transformācijas energoefektivitāte ir ne vairāk kā 1-Tb / Ta. Tas atrisināja vienu no galvenajām problēmām sava laika fiziku, zinātniekiem izvirzot teoriju par to, vai ir iespējams pilnībā pārvērst siltumenerģiju darbā mehāniķis.