Rudolf Clausius Biographie und Beiträge zur Wissenschaft



Rudolf Clausius (1822-1888) war ein deutscher Physiker und Mathematiker, der das zweite Gesetz der Thermodynamik formuliert und wird von vielen als einer der Begründer der Thermodynamik betrachtet. Zusammen mit ihm entwickelten Persönlichkeiten wie William Thomson und James Jule in bedeutender Weise diesen Zweig der Wissenschaft, dessen Grundlage ihm der Franzose Sadi Carnot ist.

Clausius 'Arbeit hatte einen starken Einfluss auf die Entwicklung von Theorien, die von anderen wichtigen Physikern vorgeschlagen wurden. Ein Beispiel ist der Fall der Theorien von James Maxwell, der offen den Einfluss von Clausius in seiner eigenen Arbeit anerkannte.

Rudolf Clausius, 1822 - 1888

Die wichtigsten Beiträge von Rudolf Clausius wurden mit den Ergebnissen seiner Forschungen über die Wirkung von Wärme auf verschiedene Flüssigkeiten und Materialien in Verbindung gebracht.

Index

  • 1 Biographie
    • 1.1 Grundlagen der Thermodynamik
    • 1.2 Lehr- und kinetische Theorie
    • 1.3 Militärische Beteiligung
    • 1.4 Danksagungen
    • 1.5 Tod
  • 2 Beiträge
    • 2.1 Grundlagen der Thermodynamik
    • 2.2 Beitrag zur kinetischen Gastheorie
    • 2.3 Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik
    • 2.4 Die mathematische Methode von Clausius
    • 2.5 Mechanische Theorie der Wärme
  • 3 Referenzen

Biographie

Rudolf Clausius wurde am 2. Januar 1822 in Köslin, in Pommern, Deutschland geboren. Rudolfs Vater bekennt sich zum protestantischen Glauben und hat eine Schule; Dort hat der Wissenschaftler sein erstes Training absolviert.

Anschließend trat er in das Stettiner Gymnasium ein Szczecin) und dort setzte ein Teil seiner Ausbildung fort.

Im Jahr 1840 trat er in der Universität Berlin, wo er vier Jahre später absolvierte, in 1844. Dort studierte er Physik und Mathematik, zwei Disziplinen, für den Clausius in einem sehr frühen Alter sehr geschickt erwiesen.

Nach dieser akademischen Erfahrung, trat Clausius die Universität Halle, wo er promoviert im Jahr 1847 dank verdiente auf den optischen Effekten zu arbeiten, die auf der Erde als Folge der Existenz der Atmosphäre erzeugt werden.

Von dieser Arbeit hatte ich einige Fehler auftreten, wenn der Ansatz klar wurde, dass Rudolf Clausius klar Talent für Mathematik und seine Fähigkeiten perfekt auf das Gebiet der theoretischen Physik hatte.

Prinzipien der Thermodynamik

Nach seiner Promotion im Jahr 1850 erhielt Clausius eine Position als Professor für Physik an der Royal School of Artillery Technik und Berlin; Dort blieb er bis 1855.

Neben dieser Position praktizierte Clausius auch an der Universität Berlin als privatdozent, aLehrer, der den Studenten Unterricht geben konnte, deren Gebühren aber nicht von der Universität gewährt wurden, aber die Studenten selbst waren diejenigen, die diese Kurse bezahlt haben.

1850 war auch das Jahr, in dem Rudolf Clausius seine wichtigste Arbeit veröffentlichte: Auf die durch Hitze verursachten Bewegungskräfte.

Lehre und kinetische Theorie

1855 änderte Clausius seine Meinung und erlangte eine Lehrstelle an der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Zürich.

1857 konzentrierte er sich auf das Studium der kinetischen Theorie; In dieser Zeit begann er mit dem Konzept der "freien Hälfte durch ein Teilchen" zu experimentieren.

Dieser Begriff bezieht sich auf den Abstand zwischen zwei aufeinander folgenden Begegnungen der Moleküle, aus denen ein Gas besteht. Dieser Beitrag war auch für das Gebiet der Physik sehr relevant

Drei Jahre später heiratete Clausius Adelheid Rimpham, mit dem er hatte sechs Kinder, starb aber im Jahr 1875 geboren in den letzten zwei Kinder des Paares geben.

Clausius war mehrere Jahre bis 1867 in der Eidgenössischen Technischen Hochschule, wo er sich dem Physikunterricht widmete. Im selben Jahr zog er nach Würzburg, wo er auch als Lehrer arbeitete.

1868 erhielt er eine Mitgliedschaft in der Royal Society of London. Er unterrichtete bis 1869 in Würzburg, dem Jahr, in dem er Physik an der Universität Bonn lehrte. In dieser Universität lehrte er bis zu seinem Lebensende.

Militärische Beteiligung

Im Kontext des Deutsch-Französischen Krieges war Clausius ungefähr 50 Jahre alt. Zu dieser Zeit organisierte er mehrere seiner Studenten in einem freiwilligen Ambulanzkorps, das in diesem Konflikt zwischen 1870 und 1871 diente.

Als Ergebnis dieser heroischen Aktion erhielt Clausius das Eiserne Kreuz, dank seines Dienstes an die deutsche Marine.

Infolge dieser Beteiligung erlitt Clausius eine Kriegsverletzung an einem Bein, die später zu Unbehagen führte, das bis zu seinem Lebensende bestand.

Danksagung

1870 erhielt Rudolf Clausius die Huygens-Medaille und 1879 erhielt er die Copley-Medaille, ein Preis, der von der Royal Society of London an diejenigen verliehen wurde, die relevante Beiträge auf dem Gebiet der Biologie oder Physik geleistet haben.

1878 wurde er zum Mitglied der Königlich Schwedischen Akademie der Wissenschaften ernannt und 1882 erhielt er die Ehrendoktorwürde der Universität Wüzburg.

1883 erhielt er den Poncelet-Preis, einen Preis, der von der Französischen Akademie der Wissenschaften allen Wissenschaftlern verliehen wurde, die wichtige Beiträge auf dem Gebiet der Wissenschaft im Allgemeinen geleistet haben.

Zu den wichtigsten Erkenntnissen an diesen deutschen Wissenschaftler gehört schließlich, dass ein Krater des Mondes nach ihm benannt wurde: der Krater Clausius.

Tod

Rudolf Clasius starb am 24. August 1888 in Bonn in seiner Heimat Deutschland. Zwei Jahre zuvor, im Jahr 1886, heiratete er Sophie Stack.

In den letzten Jahren seines Lebens ließ er die Forschung ein wenig abseits, um sich seinen Kindern zu widmen; Außerdem hatte er sich eine Beinverletzung zugezogen, als er am Krieg teilgenommen hatte, eine Situation, in der er sich nicht so leicht bewegen konnte wie zu anderen Zeiten.

Sein damaliges Forschungsgebiet, die elektrodynamische Theorie, trat aufgrund dieses Zusammenhangs in den Hintergrund. Trotzdem unterrichtete Clausius bis zu seinem Tod im universitären Umfeld.

Ein Vorteil, den er hatte, war, dass er im Leben die Zustimmung der wichtigsten Wissenschaftler der Zeit genießen konnte; William Thomson, James Maxwell und Josiah Gibbs, unter vielen anderen.

Diese berühmten Wissenschaftler und die Gemeinschaft der Wissenschaften im allgemeinen erkannten ihn damals als den Begründer der Thermodynamik. Diese Entdeckung gilt bis heute als das Wichtigste und Transzendentale.

Beiträge

Grundlagen der Thermodynamik

Als einer der Väter der Thermodynamik betrachtet, lieferte Clausius wichtige Grundlagen für die Entwicklung seiner grundlegenden Aussagen.

Einige wichtige Physiker versicherten, dass Clausius 'Arbeit die Grundlagen der Thermodynamik mit klaren Definitionen und definierten Grenzen versicherte.

Clausius 'Aufmerksamkeit konzentrierte sich auf die Natur molekularer Phänomene. Aus dem Studium dieser Phänomene gingen die Sätze hervor, die er selbst über die Gesetze der Thermodynamik formulierte. 

Beitrag zur kinetischen Gastheorie

Clausius 'Arbeit an den einzelnen Molekülen von Gasen war ausschlaggebend für die Entwicklung der kinetischen Gastheorie.

Diese Theorie wurde 1859 von James Maxwell auf der Grundlage von Clausius entwickelt. Es wurde im Prinzip von Clausius kritisiert und aufgrund dieser Kritik machte Maxwell 1867 eine Aktualisierung seiner Theorie.

Der Hauptbeitrag von Clausius auf diesem Gebiet war die Entwicklung eines Kriteriums zur Unterscheidung von Atomen und Molekülen, das zeigte, dass Gasmoleküle komplexe Körper mit sich bewegenden Bestandteilen waren.

Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik

Clausius war es, der den Begriff "Entropie" in die Thermodynamik einführte und dieses Konzept benutzte, um sowohl reversible als auch irreversible Prozesse in diesem Bereich des Wissens zu untersuchen.

Clausius hat aufgrund seiner engen Verwandtschaft den Begriff der Entropie mit dem Konzept der Energiedissipation als "siamesische" Begriffe in Beziehung setzen können.

Dies war ein wesentlicher Unterschied zu ähnlichen Konzepten, die versuchten, die gleichen Phänomene zu beschreiben.

Der von Clausius vorgeschlagene Begriff der Entropie war zu seiner Zeit wenig mehr als eine Hypothese. Schließlich zeigte sich, dass Clausius recht hatte.

Die mathematische Methode von Clausius

Einer der Beiträge von Clausius zur Wissenschaft war die Entwicklung einer mathematischen Methode, die eine einzigartige Rolle in der Thermodynamik spielte. Diese Methode war in ihrer Anwendung auf die mechanische Theorie der Wärme nützlich.

Dieser Beitrag von Clausius wird oft übersehen, hauptsächlich wegen der verwirrenden Form, in der sein Autor ihn präsentierte.

Viele Autoren sind jedoch der Meinung, dass diese Verwirrungen bei Physikern üblich sind, und es ist kein Grund, sie zu verwerfen.

Mechanische Theorie der Wärme

Clausius entwickelte die sogenannte mechanische Theorie der Wärme. Dies war einer seiner wichtigsten Beiträge zur Thermodynamik.

Die Grundlage dieser Theorie betrachtete Wärme als eine Form der Bewegung.

Dies ermöglichte zu verstehen, dass die Wärmemenge, die benötigt wird, um das Volumen eines Gases zu erwärmen und auszudehnen, von der Art und Weise abhängt, in der sich die Temperatur und das Volumen während des Prozesses ändern.

Referenzen

  1. Daub E. Entropie und Dissipation. Historische Studien in den physikalischen Wissenschaften. 1970; 2 (1970): 321-354.
  2. Ketabgian T. (2017). Die Energie des Glaubens: Der Geist des Unseen Universums der Thermodynamik. In der merkwürdigen Wissenschaft (S. 254-278).
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  4. Wissenschaften A. A. Rudolf Julius Emanuel Clausius. Proceedings der Amerikanischen Akademie der Künste und Wissenschaften. 1889; 24: 458-465.
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  6. Yagi E. Clausius 'Mathematische Methode und die Mechanische Theorie der Wärme. Historische Studien in den physikalischen Wissenschaften. 1984; 15 (1): 177-195.