Rudolf Clausius Biografi dan Sumbangan kepada Sains



Rudolf Clausius (1822-1888) adalah ahli fizik dan ahli matematik Jerman yang merumuskan undang-undang termodinamik kedua dan dianggap oleh banyak orang sebagai salah seorang pengasas termodinamik. Bersama beliau, tokoh-tokoh seperti William Thomson dan James Jule berkembang dengan cara yang penting dalam cabang sains ini yang yayasannya diadili kepadanya untuk Sadi Carnot Perancis.

Kerja Clausius mempunyai kesan yang kuat terhadap perkembangan teori yang dicadangkan oleh ahli fizik penting lain. Contohnya adalah kes teori-teori James Maxwell, yang secara terbuka mengiktiraf pengaruh Clausius dalam karya sendiri.

Sumbangan penting Rudolf Clausius berkaitan dengan hasil penyelidikannya mengenai kesan haba pada cecair dan bahan yang berbeza.

Indeks

  • 1 Biografi
    • 1.1 Prinsip-prinsip termodinamik
    • 1.2 Pengajaran dan teori kinetik
    • 1.3 Penyertaan tentera
    • 1.4 Penghargaan
    • 1.5 Kematian
  • 2 Sumbangan
    • 2.1 Yayasan termodinamik
    • 2.2 Sumbangan kepada teori kinetik gas
    • 2.3 Hukum termodinamik kedua
    • 2.4 Kaedah matematik Clausius
    • 2.5 Teori mekanikal haba
  • 3 Rujukan

Biografi

Rudolf Clausius dilahirkan pada 2 Januari 1822 di Köslin, di Pomerania, Jerman. Bapa Rudolf mengakui kepercayaan Protestan dan mempunyai sekolah; itulah tempat ahli sains ini mendapat latihan pertamanya.

Seterusnya, dia memasuki Gimnasium Stettin City (yang ditulis dalam bahasa Jerman sebagai Szczecin) dan terdapat latihan yang berterusan.

Pada tahun 1840 ia memasuki Universiti Berlin, di mana dia lulus empat tahun kemudian, pada tahun 1844. Di sana dia belajar fizik dan matematik, dua disiplin yang mana Clausius terbukti agak mahir dari usia yang sangat muda.

Selepas pengalaman akademik ini, Clausius memasuki Universiti Halle, di mana beliau mendapat ijazah doktor falsafah pada tahun 1847 terima kasih untuk bekerja pada kesan optik yang dihasilkan di Bumi akibat kewujudan atmosfera.

Dari kerja ini, yang mempunyai kelemahan dalam pendekatan, jelas bahawa Rudolf Clausius mempunyai kemahiran yang jelas untuk matematik, dan kemahirannya bertindak balas dengan sempurna ke bidang fizik teoritis.

Prinsip termodinamik

Selepas memperoleh gelar doktor pada tahun 1850, Clausius mendapat jawatan sebagai profesor fizik di Sekolah Kebangsaan Kejuruteraan dan Artileri di Berlin; di sana dia sampai 1855.

Di samping kedudukan ini, Clausius juga diamalkan di University of Berlin sebagai privatdozent, a guru yang boleh memberi kelas kepada pelajar, tetapi yurannya tidak diberikan oleh universiti, tetapi pelajar sendiri adalah orang yang membayar untuk kelas ini.

1850 juga merupakan tahun di mana Rudolf Clausius menerbitkan apa yang akan menjadi karya paling penting anda: Mengenai kuasa pergerakan yang disebabkan oleh haba.

Teaching dan teori kinetik

Pada 1855 Clausius berubah fikirannya dan memperoleh jawatan mengajar di Institut Teknologi Persekutuan Switzerland, yang berpusat di Zürich.

Pada tahun 1857, beliau menumpukan perhatian kepada bidang teori kinetik; Ia adalah pada masa ini bahawa dia mula bereksperimen dengan konsep "bebas separuh melalui zarah".

Istilah ini merujuk kepada jarak antara dua pertemuan, satu demi satu, dari molekul yang membentuk gas. Sumbangan ini juga sangat relevan untuk bidang fizik

Tiga tahun kemudian Clausius telah berkahwin dengan Adelheid Rimpham, yang mempunyai enam orang anaknya, tetapi meninggal dunia pada tahun 1875 yang melahirkan dua anak lelaki yang terakhir.

Clausius berada di Institut Teknologi Persekutuan Switzerland selama beberapa tahun, sehingga tahun 1867, dan di sana dia mengabdikan diri untuk memberikan pelajaran fizik. Pada tahun yang sama dia berpindah ke Würzburg, di mana beliau juga bekerja sebagai guru.

Pada tahun 1868, beliau mendapat keahlian di Royal Society of London. Beliau mengajar di Würzburg sehingga tahun 1869, tahun di mana dia pergi mengajar Fisika di Universiti Bonn, Jerman. Di universiti ini dia mengajar sehingga hayatnya.

Penyertaan ketenteraan

Dalam konteks Perang Franco-Prusia, Clausius berusia kira-kira 50 tahun. Pada masa itu beliau menganjurkan beberapa pelajarnya dalam korps ambulan yang sukarela yang berkhidmat dalam konflik itu, yang berlaku di antara 1870 dan 1871.

Sebagai akibat daripada tindakan heroik ini, Clausius menerima Iron Cross, berkat perkhidmatan yang diberikannya kepada angkatan laut Jerman.

Akibat penyertaan ini, Clausius mengalami luka perang di satu kaki, yang kemudiannya menyebabkan ketidaknyamanan yang hadir hingga akhir hayatnya..

Penghargaan

Pada tahun 1870 Rudolf Clausius memperoleh Medali Huygens dan pada tahun 1879 beliau menerima Copley Medal, anugerah yang diberikan oleh Royal Society of London kepada mereka yang telah membuat sumbangan yang relevan dalam bidang biologi atau fizik.

Pada tahun 1878, beliau telah dilantik sebagai ahli Akademi Sains di Royal Swedish, dan pada tahun 1882 beliau mendapat gelar doktor kehormat dari Universiti Wüzburg.

Pada tahun 1883 beliau menerima Anugerah Poncelet, anugerah yang diberikan oleh Akademi Sains Perancis kepada semua saintis yang telah memberikan sumbangan cemerlang dalam bidang sains secara umum.

Akhirnya, salah satu pengakuan paling penting yang dibuat kepada saintis Jerman ini adalah bahawa kawah Bulan dinamai selepas dia: kawah Clausius.

Kematian

Rudolf Clasius meninggal dunia pada 24 Ogos 1888 di Bonn, di Jerman asalnya. Dua tahun sebelum itu, pada tahun 1886, dia berkahwin dengan Sophie Stack.

Dalam tahun-tahun terakhir hidupnya, beliau meninggalkan penyelidikan yang sedikit untuk mendedikasikan dirinya kepada anak-anaknya; Di samping itu, dia telah mengalami kecederaan kaki semasa menyertai perang, keadaan yang tidak membenarkannya bergerak dengan mudah seperti pada masa lain.

Bidang penyelidikan pada masa itu, teori elektrodinamik, mengambil tempat duduk belakang kerana semua konteks ini. Walaupun demikian, Clausius terus mengajar di bidang universiti sehingga kematiannya.

Satu kelebihan yang dimilikinya ialah ia dapat menikmati dalam kehidupan kelulusan yang diberikan oleh saintis yang paling penting pada masa itu; William Thomson, James Maxwell dan Josiah Gibbs, antara yang lain.

Ahli-ahli sains terkenal dan masyarakat sains pada umumnya mengiktirafnya pada masa itu sebagai lelaki yang mengasaskan termodinamik. Malah hari ini penemuan ini diiktiraf sebagai yang paling penting dan transendental.

Sumbangan

Yayasan termodinamik

Dianggap sebagai salah satu bapa termodinamik, Clausius menyediakan asas-asas penting untuk pembangunan proposisi asas yang sama.

Sesetengah ahli fizik penting meyakinkan bahawa ia adalah karya Clausius yang menjamin asas-asas termodinamik dengan definisi yang jelas dan sempadan yang ditakrifkan..

Perhatian Clausius memberi tumpuan kepada sifat fenomena molekul. Dari kajian fenomena ini menghasilkan proposisi yang dia sendiri dirumuskan pada undang-undang termodinamik.

Sumbangan kepada teori kinetik gas

Kerja Clausius mengenai molekul individu gas adalah penting untuk pembangunan teori kinetik gas.

Teori ini dibangunkan oleh James Maxwell pada tahun 1859 berdasarkan karya Clausius. Ia telah dikritik secara prinsip oleh Clausius dan berdasarkan kritikan-kritikan ini, Maxwell mengemaskini teorinya pada tahun 1867.

Sumbangan utama Clausius dalam bidang ini ialah perkembangan kriteria untuk membezakan atom dan molekul, menunjukkan bahawa molekul gas adalah badan yang kompleks dengan bahagian-bahagian yang bergerak.

Undang-undang termodinamik kedua

Clausius adalah orang yang memperkenalkan istilah "Entropia" dalam termodinamik dan menggunakan konsep ini untuk mengkaji proses, kedua-dua boleh balik dan tidak dapat dipulihkan, dalam bidang pengetahuan ini.

Clausius dibenarkan untuk mengaitkan konsep entropi dengan konsep pelesapan tenaga sebagai konsep "Siam" kerana perhubungan eratnya.

Ini menandakan perbezaan besar dengan konsep yang sama yang cuba menggambarkan fenomena yang sama.

Konsep entropi, seperti yang dicadangkan Clausius, adalah lebih sedikit daripada hipotesis pada zamannya. Akhirnya ia menunjukkan bahawa Clausius betul.

Kaedah matematik Clausius

Salah satu sumbangan Clausius kepada sains ialah pembangunan kaedah matematik yang memainkan peranan unik dalam termodinamik. Kaedah ini berguna dalam penggunaannya kepada teori mekanikal haba.

Sumbangan Clausius ini sering diabaikan, terutamanya disebabkan oleh bentuk yang membingungkan di mana penulisnya membentangkannya.

Walau bagaimanapun, ramai penulis berpendapat bahawa kekeliruan ini adalah perkara biasa dalam fizik dan bukan sebab untuk menolaknya..

Teori mekanikal haba

Clausius mengembangkan apa yang dipanggil teori mekanikal haba. Ini adalah salah satu sumbangannya yang paling penting kepada termodinamik.

Asas teori ini menganggap panas sebagai suatu bentuk pergerakan.

Ini dibenarkan untuk memahami bahawa jumlah haba yang diperlukan untuk memanaskan dan mengembangkan isipadu gas bergantung kepada cara di mana suhu berkata dan perubahan volum semasa proses.

Rujukan

  1. Daub E. Entropi dan Penyisihan. Kajian Sejarah dalam Sains Fizikal. 1970; 2 (1970): 321-354.
  2. Ketabgian T. (2017). Tenaga Kepercayaan: Semangat Termodinamika Semesta Alam Semesta. Dalam Ilmu Aneh (ms 254-278).
  3. Klein M. Gibbs pada Clausius. Kajian Sejarah dalam Sains Fizikal. 1969; 1 (1969): 127-149.
  4. Sains A. A. Rudolf Julius Emanuel Clausius. Prosiding Akademi Seni dan Sains Amerika. 1889; 24: 458-465.
  5. Wolfe E. Clausius dan Teori Kinetik Gas Maxwell. Kajian Sejarah dalam Sains Fizikal. 1970; 2: 299-319.
  6. Kaedah Matematik Yagi E. Clausius dan Teori Mekanikal Haba. Kajian Sejarah dalam Sains Fizikal. 1984; 15 (1): 177-195.