Rudolf Clausius: Bu Alman fizikçi ve matematikçinin biyografisi ve katkıları

Termodinamiğin kurucu babalarından biri olarak kabul edilen Rudolf Clausius, sadece 19. yüzyıl Alman fiziğinde değil, aynı zamanda Avrupa biliminde de önde gelen isimler onun yüzyılı.

Hem fizikte hem de matematikte çok yetenekli, elektromanyetik teori bilginlerinden İskoçyalı James Maxwell gibi diğer bilim adamları tarafından takip edilecek bir örnekti.

Aşağıda bir Rudolf Clausius'un biyografisi fizik alanına yaptığı başlıca katkıların neler olduğunu göreceğiz.

• İlgili makale: "Fiziğin 10 dalı ve bilgi alanları"

Rudolf Clausius'un kısa biyografisi

Rudolf Clausius, termodinamiğin kurucularından biri olarak bilinen ve bu ilkeleri oluşturan yasaların ikincisini formüle eden bir Alman fizikçi ve matematikçiydi.. O, İngiliz fizikçiler William Thomson, Lord Kelvin ve James Joule gibi diğer ünlü isimlerle birlikte bu yasaları geliştirdi. fizik, Fransız fizikçi Nicolas Léonard Sadi Carnot olmak üzere, yasaların ilkini ortaya çıkaran kişi olarak kabul edilir. termodinamik.

Rudolf Clausius'un en alakalı çalışmaları, ısının farklı sıvılar ve malzemeler üzerindeki etkisini ele alarak, atomların ve moleküllerin davranışı üzerindeki kinetik teoriyi gündeme getirdi.

Doğum ve ilk yıllar

Rudolph Julius Emmanuel Clausius, 2 Ocak 1822'de Köslin, Prusya, bugünkü Koszalin, Polonya'da doğdu.. Babası bir Protestandı ve genç Rudolf Clausius'un ilk gelişim yıllarında okuyacağı küçük bir okul işletiyordu.

Daha sonra eğitimine devam edeceği Polonya'da şimdi Szczecin olan Stettin şehrinde spor salonuna (Alman lisesi) girdi.

üniversite eğitimi

1840'ta Berlin Üniversitesi'ne girdi.. Orada tarih derslerine katılmaya başladı, ancak kısa süre sonra bu konuyu bilime dönüştürdü ve öğretmenleri olarak fizikçi Georg Simon Ohm ve matematikçi Richard Dedekind'i aldı.

Matematik ve fizik okuyan Clausius, bunların kendilerine verilen bilgi dalları olduğunu keşfetti. özellikle iyi, Berlin'de okumayı bitirdiğinde kesinlikle mesleği haline getirdi. 1844.

Daha sonra Clausius Halle Üniversitesi'nde okudu ve 1847'de fizik alanında doktora yaptı. Atmosferin varlığının bir sonucu olarak Dünya gezegeninde meydana gelen optik etkiler üzerindeki çalışmaları sayesinde. Bu çalışma yaklaşım açısından bazı hatalar sunsa da Clausius'un şunu göstermesine hizmet etti. Matematik ve fizik için büyük yetenekleri vardı ve kendisini bilim camiasında bir üne kavuşturdu. Almanca.

• İlginizi çekebilir: "Tarihin 5 Çağı (ve özellikleri)"

İlk bilimsel araştırmalar

Rudolf Clausius'un ilk deneysel girişimleri, 1849'da basınç ve sıcaklık arasındaki ilişkileri yöneten yasaların incelenmesiyle başladı. daha sonra İlk kaynama eğrilerini çizerek, farklı maddelerin ve hangi sıcaklıkta kaynamalarının gerektiğinin araştırılmasına adanacaktı..

1850'den itibaren hayatı, ülkesinin bilim alanında özel bir önem kazanmaya başlayacaktı. 1855 yılına kadar kalacağı Berlin'deki Kraliyet Mühendislik ve Topçu Okulu'nda fizik profesörü olarak yer aldı. Bu pozisyona ek olarak, Rudolf Clausius ayrıca Berlin Üniversitesi'nde privatdozent olarak görev yaptı. üniversitede ders veriyor, ancak ücretlerinin okul tarafından değil, doğrudan öğrencileri tarafından ödendiğini kurum.

Rudolf Clausius'un hayatında bu dönemin en önemli özelliği şuydu: 1850'de, en önemli eserinin ne olacağını yayınladı: "Isının neden olduğu hareket kuvvetleri hakkında".

• İlgili makale: "Hermann von Helmholtz: Bu Alman doktor ve fizikçinin biyografisi"

Kinetik teorinin geliştirilmesi

1855'te Clausius Almanya'dan ayrıldı ve Zürih'teki İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü'nde öğretim görevlisi oldu. İki yıl sonra kinetik teori alanında çalışmaya odaklanmış, şu anda "bir parçacığın serbest ortalama yolu" kavramıyla deneyler yapmıştır., bir gaz oluşturan moleküllerin birbiri ardına iki karşılaşması arasındaki mesafeyi ifade eden bir terim. Clausius'un bu katkısı, zamanının fizik alanıyla çok alakalı olacaktır.

Rudolf Clausius birkaç yıl İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü'nde fizik dersleri verecekti. 1867'de yer değiştirecek, Würzburg'a taşınacak ve burada 1869'a kadar öğretmenlik yapacak ve 1868'de Londra Kraliyet Cemiyeti üyeliğiçünkü ünü ve araştırması Avrupa düzeyinde zaten biliniyordu. Hayatının geri kalanında çalışacağı bir kurum olan fizik dersleri vermek için Bonn Üniversitesi'ne gidecekti.

50 yaşında Fransa-Prusya Savaşı (1870-1871) patlak verdiğinde tam olarak Bonn'da çalışıyordu. Çatışma sırasında, birkaç öğrencisiyle birlikte gönüllü bir ambulans birliği örgütledi.. Clausius, savaşa katılmasının bir sonucu olarak, bir bacağından yaralandı ve bu, hayatının geri kalanında ona büyük rahatsızlık verdi. Ancak, yaralanma Alman toplumunda tanınmasını sağladı ve kahramanca davranışı sayesinde Rudolf Clausius Demir Haç'ı aldı.

• İlginizi çekebilir: "Niels Bohr: bu Danimarkalı fizikçinin biyografisi ve katkıları"

Son yıllar ve ölüm

Hayatının son yıllarında Rudolf Clausius kendini çocuklarına adadı ve araştırmayı biraz bir kenara bıraktı.. Ayrıca, savaş sırasında aldığı savaş yarası nedeniyle rahat hareket edememesi, gençliğinde olduğu kadar seyahat etmektense Bonn'da kalmayı tercih etmesine neden oldu. Yine de Clausius, ölümüne kadar Bonn Üniversitesi'nde ders vermeye devam etti.

rudolf clausius 24 Ağustos 1888'de Bonn, Almanya'da 66 yaşında öldü.. İlk karısı Adelheid Rimpau, 1875'te öldü ve onu altı çocuğunun bakımına bıraktı ve Clausius, 1886'da bu kez bir oğlu olan Sophie Stack ile yeniden evlendi.

Bu fizikçi ve matematikçiye teşekkürler

1870'de Rudolf Clausius, Huygens Madalyası ile ödüllendirildi ve 1879'da Copley Madalyası aldı., Londra Kraliyet Cemiyeti tarafından biyoloji veya fizik alanında önemli katkılarda bulunanlara verilen takdir.

1878 yılında İsveç Kraliyet Bilimler Akademisi üyeliğine atandı ve 1882'de Würzburg Üniversitesi tarafından fahri doktora verildi. 1883'te Fransız Bilimler Akademisi tarafından genel olarak bilime önemli katkılarda bulunan tüm bilim adamlarına verilen Poncelet Ödülü'nü aldı. Rudolf Clausius, ölümünden çok sonra bile onur ödülü almaya devam etti. 1935'te Ay'daki bir kratere soyadının adı verildi: Clausius krateri.

Rudolf Clausius'un Bilimsel Katkıları

Rudolf Clausius'un fiziğe yaptığı çeşitli katkılar vardır. Ardından, keşiflerinin ve teorilerinin en dikkat çekici yönlerinin neler olduğunu göreceğiz.

Gazların kinetik teorisi

1857'de maddenin kinetik teorisi üzerine ilk tam teoriyi yayınladı.. Bunun için istatistiksel mekaniği kullanarak gazların yapısı için ideal bir model oluşturdu. Clausius, mekaniğin yasalarını uygulayarak, cisimlerin dışsal veya makroskopik davranışını çıkardı. bu gazlar, bu gazların moleküllerinin istatistiksel davranışı hakkındaki hipotezlere dayanır. sıvılar.

Hareket halindeki ve esnek moleküller arasında moleküler çarpışmalar meydana geldiği için, her an gazın içinde her yöne ve olası tüm hızlarda hareket eden moleküller olacaktır.. Bu moleküllerin toplam öteleme enerjisi, gazın kalori içeriğinin ölçüsünü verir ve kinetik enerjileri doğrudan gazın sıcaklığına bağlıdır.

Clausius'un gazların tek tek molekülleri üzerindeki çalışması, gazların kinetik teorisinin kavranması için çok önemli olarak kabul edilir. Kinetik teori ilk olarak 1859'da James Maxwell tarafından geliştirildi, ancak çok ünlü bir şekilde Rudolf Clausius'un çalışmasına dayanıyordu.. İlginç bir şekilde, bu aynı teori Clausius tarafından eleştirildi, bu da Maxwell'in 1867'de kinetik teorisini güncellemesine hizmet etti.

Clausius'un bu alandaki katkılarından bir diğeri de atomlar ve moleküller arasında ayrım yapmak için bir kriter geliştirmekti. Ona göre gaz molekülleri, hareket eden bileşenleri olan karmaşık cisimlerdi. Bugün, bir molekül fikri, diğer atomlardan oluşan bir parçacıktır, bu çok yaygın bir şeydir. oksijen, nitrojen veya hidrojen gibi gazlar ve ayrıca su veya ozon.

Termodinamiğin ikinci yasası

Rudolf Clausius, zamanının diğer büyük bilim adamlarıyla birlikte termodinamiğin kurucu babalarından biri olarak kabul edilir.. Isının daha soğuk bir cisimden daha sıcak bir cisme asla geçemeyeceğini söyleyen bu ilkelerin ikinci yasasının önermesiyle kredilendirilir.

Entropi ilkesi olarak da adlandırılan ve 1865'te kendisinin tanıttığı ve tanımladığı bir kavram olan bu ilke, pratikte adımlı işlem tekniğinin Daha düşük sıcaklıktaki diğerinden daha yüksek sıcaklıktaki bir cismin ısısı, kalıcı değişiklikler olmaksızın ters şekilde gerçekleştirilemez. Çevre.

Bu ilkeden yapılan çıkarımlardan biri şudur: sıcaklık bir Ta değerinden başka bir Tb değerine düştüğünde açığa çıkan enerji, tamamen mekanik enerjiye dönüşmemiş olmasıdır., ve bu dönüşümün enerji verimliliği en fazla 1-Tb/Ta'dır. Bu, ülkenin ana sorunlarından birini çözdü. Bilim adamlarının ısı enerjisini tamamen işe dönüştürmenin mümkün olup olmadığı konusunda teoriler üretmesiyle, zamanının fiziği tamirci.