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Rudolf Clausius
Clausius.jpg
Nació( 02/01/1822 )2 de enero de 1822
Köslin , Provincia de Pomerania , Prusia (actual Koszalin, Polonia )
Fallecido24 de agosto de 1888 (24 de agosto de 1888)(66 años)
Bonn , provincia del Rin , Prusia
Nacionalidadalemán
Conocido porSegunda ley de la termodinámica
Creador del concepto de entropía
Relación de Clausius-Mossotti Relación de
Clausius-Clapeyron
Teorema de
Clausius Desigualdad de Clausius-Duhem
Teorema virial
Disgregación
PremiosMedalla Copley (1879)
Carrera científica
Los camposFísica
Firma
Rudolf Clausius signature.svg

Rudolf Julius Emanuel Clausius ( pronunciación alemana: [ˈʁuːdɔlf ˈklaʊ̯zi̯ʊs] ; [1] [2] 2 de enero de 1822 - 24 de agosto de 1888) fue un físico y matemático alemán y es considerado uno de los fundadores centrales de la ciencia de la termodinámica . [3] Al reafirmar el principio de Sadi Carnot conocido como el ciclo de Carnot , le dio a la teoría del calor una base más verdadera y sólida. Su artículo más importante, "Sobre la fuerza móvil del calor", [4] publicado en 1850, estableció por primera vez las ideas básicas de la segunda ley de la termodinámica.. En 1865 introdujo el concepto de entropía . En 1870 introdujo el teorema del virial que se aplicaba al calor . [5]

Vida [ editar ]

Clausius nació en Köslin (ahora Koszalin , Polonia) en la provincia de Pomerania en Prusia . Su padre era un pastor protestante e inspector escolar, [6] y Rudolf estudió en la escuela de su padre. En 1838, fue al Gymnasium de Stettin . Clausius se graduó en la Universidad de Berlín en 1844, donde había estudiado matemáticas y física desde 1840 con, entre otros, Gustav Magnus , Peter Gustav Lejeune Dirichlet y Jakob Steiner . También estudió historia con Leopold von Ranke.. Durante 1848, obtuvo su doctorado en la Universidad de Halle sobre efectos ópticos en la atmósfera terrestre. En 1850 se convirtió en profesor de física en la Real Escuela de Artillería e Ingeniería de Berlín y Privatdozent en la Universidad de Berlín. En 1855 se convirtió en profesor en la ETH Zürich , el Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zürich , donde permaneció hasta 1867. Durante ese año, se trasladó a Würzburg y dos años después, en 1869 a Bonn .

En 1870 Clausius organizó un cuerpo de ambulancias en la guerra franco-prusiana . Fue herido en batalla, dejándolo con una discapacidad duradera. Fue galardonado con la Cruz de Hierro por sus servicios.

Su esposa, Adelheid Rimpau, murió en 1875, dejándolo a él para criar a sus seis hijos. En 1886, se casó con Sophie Sack y luego tuvo otro hijo. Dos años después, el 24 de agosto de 1888, murió en Bonn , Alemania. [7]

Trabajo [ editar ]

La tesis doctoral de Clausius sobre la refracción de la luz proponía que vemos un cielo azul durante el día y varios tonos de rojo al amanecer y al atardecer (entre otros fenómenos) debido a la reflexión y refracción de la luz. Más tarde, Lord Rayleigh demostraría que, de hecho, se debía a la dispersión de la luz, pero de todos modos, Clausius utilizó un enfoque mucho más matemático del que algunos han utilizado.

Su artículo más famoso, Ueber die bewegende Kraft der Wärme ("Sobre la fuerza motriz del calor y las leyes del calor que pueden deducirse de allí") [8] se publicó en 1850 y trataba de la teoría mecánica del calor. En este artículo, mostró que había una contradicción entre el principio de Carnot y el concepto de conservación de la energía . Clausius reformuló las dos leyes de la termodinámica para superar esta contradicción (la tercera ley fue desarrollada por Walther Nernst , durante los años 1906-1912). Este artículo lo hizo famoso entre los científicos.

La declaración más famosa de Clausius sobre la segunda ley de la termodinámica se publicó en alemán en 1854, [9] y en inglés en 1856. [10]

El calor nunca puede pasar de un cuerpo más frío a uno más caliente sin que se produzca al mismo tiempo algún otro cambio relacionado con él.

Durante 1857, Clausius contribuyó al campo de la teoría cinética después de refinar el modelo cinético de gas muy simple de August Krönig para incluir movimientos moleculares traslacionales, rotacionales y vibracionales. En este mismo trabajo introdujo el concepto de ' Camino libre medio ' de una partícula. [11] [12] [13]

Clausius dedujo la relación Clausius-Clapeyron de la termodinámica. Esta relación, que es una forma de caracterizar la transición de fase entre dos estados de la materia como el sólido y el líquido , había sido desarrollada originalmente en 1834 por Émile Clapeyron .

Entropía [ editar ]

Artículo principal: Historia de la entropía

En 1865, Clausius dio la primera versión matemática del concepto de entropía y también le dio su nombre. [7] Clausius eligió la palabra porque el significado (del griego ἐν en "en" y τροπή tropē "transformación") es " contenido transformador " o " contenido de transformación " (" Verwandlungsinhalt "). [4] [14] Usó la unidad ahora abandonada 'Clausius' (símbolo: Cl ) para la entropía. [15]

1 Clausius (Cl) = 1 caloría / grado Celsius (cal / ° C) = 4.1868 julios por kelvin (J / K)

El artículo histórico de 1865 en el que introdujo el concepto de entropía termina con el siguiente resumen de la primera y segunda leyes de la termodinámica: [4]

La energía del universo es constante.
La entropía del universo tiende al máximo.

Homenajes [ editar ]

Piedra conmemorativa frente a la Universidad Tecnológica de Koszalin , con las leyes de la termodinámica formuladas por Clausius
  • Miembro honorario de la Institución de ingenieros y constructores navales de Escocia en 1859. Institución de ingenieros y constructores navales IESIS en Escocia
  • Cruz de hierro de 1870
  • Miembro de la Royal Society of London en 1868 y recibió su Medalla Copley en 1879.
  • Miembro de la Real Academia de Ciencias de Suecia en 1878.
  • Medalla Huygens en 1870.
  • Miembro extranjero de la Accademia Nazionale dei Lincei en Roma en 1880
  • Miembro de la Academia Alemana de Ciencias Leopoldina en 1880
  • Premio Poncelet en 1883.
  • Doctorado honoris causa por la Universidad de Würzburg en 1882.
  • Miembro extranjero de la Real Academia de las Artes y las Ciencias de los Países Bajos en 1886. [16]
  • Pour le Mérite para las artes y las ciencias en 1888
  • El cráter lunar que Clausius nombró en su honor.
  • Un monumento en su ciudad natal de Koszalin en 2009

Publicaciones [ editar ]

  • Clausius, R. (1867). La teoría mecánica del calor, con sus aplicaciones a la máquina de vapor y a las propiedades físicas de los cuerpos . Londres: John van Voorst. ediciones: PwR_Sbkwa8IC. Traducciones al inglés de nueve artículos.

Ver también [ editar ]

  • Hans Peter Jørgen Julius Thomsen , uno de los fundadores de la termoquímica .

Referencias [ editar ]

  1. ^ Dudenredaktion; Kleiner, Stefan; Knöbl, Ralf (2015) [Publicado por primera vez en 1962]. Das Aussprachewörterbuch [ Diccionario de pronunciación ] (en alemán) (7ª ed.). Berlín: Dudenverlag. págs. 280, 744. ISBN 978-3-411-04067-4.
  2. ^ Krech, Eva-Maria; Stock, Eberhard; Hirschfeld, Ursula; Anders, Lutz Christian (2009). Deutsches Aussprachewörterbuch [ Diccionario de pronunciación alemán ] (en alemán). Berlín: Walter de Gruyter. págs. 416, 884. ISBN 978-3-11-018202-6.
  3. ^ Cardwell, DSL (1971), De Watt a Clausius: El auge de la termodinámica en la era industrial temprana , Londres: Heinemann, ISBN 978-0-435-54150-7
  4. ↑ a b c Clausius, R. (1867). La teoría mecánica del calor, con sus aplicaciones a la máquina de vapor y a las propiedades físicas de los cuerpos . Londres: John van Voorst . Consultado el 19 de junio de 2012 . ediciones: PwR_Sbkwa8IC. Contiene traducciones al inglés de muchas de sus otras obras.
  5. ↑ Clausius, RJE (1870). "Sobre un teorema mecánico aplicable al calor". Revista filosófica . Cuarta Serie. 40 : 122-127.
  6. ^ Emilio Segrè (2012). De cuerpos que caen a ondas de radio: físicos clásicos y sus descubrimientos . Publicaciones de Courier Dover. pag. 228
  7. ↑ a b Cropper, William H. (2004). "El camino a la entropía Rudolf Clausius" . Grandes físicos: la vida y la época de los principales físicos desde Galileo hasta Hawking . Prensa de la Universidad de Oxford. págs. 93-105. ISBN 978-0-19-517324-6. Consultado el 25 de marzo de 2014 .
  8. ↑ Clausius, R. (1850). "Ueber die bewegende Kraft der Wärme und die Gesetze, welche sich daraus für die Wärmelehre selbst ableiten lassen" . Annalen der Physik . 79 (4): 368–397, 500–524. Código Bibliográfico : 1850AnP ... 155..500C . doi : 10.1002 / yp.18501550403 . hdl : 2027 / uc1. $ b242250 .. Véase la traducción al inglés: Sobre la fuerza motriz del calor y las leyes relativas a la naturaleza del calor mismo que se pueden deducir de él . Phil. revista (1851), series 4, 2 , 1–21, 102–119. También disponible en Google Books .
  9. ↑ Clausius, R. (1854). "Ueber eine veränderte Form des zweiten Hauptsatzes der mechanischen Wärmetheoriein" . Annalen der Physik und Chemie . 93 (12): 481–506. Código Bibliográfico : 1854AnP ... 169..481C . doi : 10.1002 / yp.18541691202 . Consultado el 25 de junio de 2012 .
  10. ^ Clausius, R. (agosto de 1856). "En una forma modificada del segundo teorema fundamental en la teoría mecánica del calor" . Phil. revista 4. 12 (77): 81–98. doi : 10.1080 / 14786445608642141 . Consultado el 25 de junio de 2012 .
  11. ↑ Clausius, R. (1857), "Über die Art der Bewegung, die wir Wärme nennen" , Annalen der Physik , 100 (3): 353–379, Bibcode : 1857AnP ... 176..353C , doi : 10.1002 / yp.18571760302
  12. ↑ Clausius, R. (1862), "Ueber die Wärmeleitung gasförmiger Körper" , Annalen der Physik , 115 (1): 1-57, Bibcode : 1862AnP ... 191 .... 1C , doi : 10.1002 / andp.18621910102
  13. ↑ Clausius, R. (1864), Abhandlungen über die Mechanische Wärmetheorie . Manuscrito electrónico de la Bibliothèque nationale de France .
  14. ↑ Clausius, R. (1865), "Ueber verschiedene für die Anwendung bequeme Formen der Hauptgleichungen der mechanischen Wärmetheorie" , Annalen der Physik , 125 (7): 353–400, Bibcode : 1865AnP ... 201..353C , doi : 10.1002 / yp.18652010702
  15. ^ Huang, Mei-Ling; Hung, Yung-Hsiang; Chen, Wei-Yu (1 de octubre de 2010). "Clasificador de red neuronal con selección de características basadas en entropía en el diagnóstico de cáncer de mama". Revista de sistemas médicos . 34 (5): 865–873. doi : 10.1007 / s10916-009-9301-x . ISSN 1573-689X . PMID 20703622 . S2CID 6658005 .   
  16. ^ "RJE Clausius (1822-1888)" . Real Academia de Artes y Ciencias de los Países Bajos . Consultado el 21 de julio de 2015 .

Enlaces externos [ editar ]

  • Renacimiento de la teoría cinética por Clausius
  • O'Connor, John J .; Robertson, Edmund F. , "Rudolf Clausius" , archivo MacTutor de Historia de las Matemáticas , Universidad de St Andrews.
  • Chisholm, Hugh, ed. (1911). "Clausius, Rudolf Julius Emmanuel"  . Encyclopædia Britannica (11ª ed.). Prensa de la Universidad de Cambridge.
  • Obras de Rudolf Clausius en Project Gutenberg
  • Obras de Rudolf Clausius en Internet Archive