Rodolfo clausius

Rudolf Julius Emanuel Clausius (Pronunciación alemana: [ˈʁuːdɔlf ˈklaʊ̯zi̯ʊs]; 2 de enero de 1822 - 24 de agosto de 1888) fue un físico y matemático alemán y es considerado uno de los padres fundadores centrales de la ciencia de la termodinámica. 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', publicado en 1850, expuso 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 virial, que aplicó al calor.

Vida

Clausius nació en Köslin (ahora Koszalin, Polonia) en la provincia de Pomerania en Prusia. Su padre era pastor protestante e inspector escolar, y Rudolf estudió en la escuela de su padre. En 1838, fue al Gymnasium en Stettin. Clausius se graduó en la Universidad de Berlín en 1844, donde estudió 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 de la Universidad de Halle en efectos ópticos en la atmósfera terrestre. En 1850 se convirtió en profesor de física en la Royal Artillery and Engineering School de Berlín y Privatdozent en la Universidad de Berlín. En 1855 se convirtió en profesor en el ETH Zürich, el Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zürich, donde permaneció hasta 1867. Durante ese año, se trasladó a Würzburg y dos años más tarde, en 1869 a Bonn.

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

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

Trabajo

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 la refracción de la luz. Más tarde, Lord Rayleigh demostraría que, de hecho, se debía a la dispersión de la luz, pero a pesar de todo, Clausius usó un enfoque mucho más matemático que el que algunos han usado.

Su artículo más famoso, Ueber die bewegende Kraft der Wärme ("Sobre la fuerza móvil del calor y las leyes del calor que pueden deducirse de ella") 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 reiteró las dos leyes de la termodinámica para superar esta contradicción. Este artículo lo hizo famoso entre los científicos. (La tercera ley fue desarrollada por Walther Nernst, durante los años 1906–1912).

La afirmación más famosa de Clausius sobre la segunda ley de la termodinámica se publicó en alemán en 1854 y en inglés en 1856.

El calor nunca puede pasar de un cuerpo más frío a un cuerpo más cálido sin algún otro cambio, conectado con él, que ocurre al mismo tiempo.

Durante 1857, Clausius contribuyó al campo de la teoría cinética después de refinar el modelo cinético de gases muy simple de August Krönig para incluir movimientos moleculares de traslación, rotación y vibración. En este mismo trabajo introdujo el concepto de 'Camino libre medio' de una partícula.

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 sólido y líquido, fue desarrollada originalmente en 1834 por Émile Clapeyron.

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  1864 edición de Clausius ' "Abhandlungen über die mechanische Wärmetheorie," volumen I

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  Título de una edición de 1864 de Clausius ' "Abhandlungen über die mechanische Wärmetheorie," volumen I

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  1879 Traducción al español de Clausius "La Teoría Mecánica del Calor"

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  Título página de una traducción al inglés de Clausius' "La Teoría Mecánica del Calor"

Entropía

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

1 Cláusula (Cl) = 1 calorías/grado Celsius (cal/°C) = 4.1868 joules per 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:

La energía del universo es constante.
La entropía del universo tiende a un máximo.

Clausius explicó su elección de "entropía" como nombre de la siguiente manera:

Prefiero ir a los antiguos idiomas para los nombres de importantes cantidades científicas, para que puedan significar lo mismo en todas las lenguas vivientes. Propongo, por tanto, llamar S el entropía de un cuerpo, después de la palabra griega "transformación". He acuñado la palabra entropía ser similar a la energía, ya que estas dos cantidades son tan análogas en su significado físico, que una analogía de denominaciones me parece útil.

Leon Cooper agregó que de esta manera logró acuñar una palabra que significaba lo mismo para todos: nada.

Homenajes

Piedra conmemorativa frente a la Universidad Tecnológica de Koszalin, con las leyes de la termodinámica formuladas por Clausius

• Honorary Membership of the Institution of Engineers and Shipbuilders in Scotland in 1859. IESIS Institución de ingenieros y constructores navales en Escocia
• Cruz de hierro de 1870
• Fellow of the Royal Society of London in 1868 and received its Copley Medal in 1879.
• Miembro de la Real Academia Sueca de Ciencias en 1878.
• Medalla Huygens en 1870.
• Miembro extranjero de la Academia Nazionale dei Lincei en Roma en 1880
• Miembro de la Academia Alemana de Ciencias Leopoldina en 1880
• Premio Poncelet en 1883.
• Doctorado honorario de la Universidad de Würzburg en 1882.
• Miembro de la Real Academia de Artes y Ciencias de los Países Bajos en 1886.
• Pour le Mérite for Arts and Sciences in 1888
• El cráter lunar Clausius nombrado en su honor.
• Un memorial en su ciudad natal de Koszalin en 2009

Publicaciones

• Clausius, R. (1867). La Teoría Mecánica del Calor – con sus Aplicaciones al Motor de vapor y a las Propiedades Físicas de los Cuerpos. John van Voorst. ediciones:PwR_Sbkwa8IC. Traducciones en inglés de nueve documentos.
• Abhandlungen über die Anwendung der mechanischen Wärmetheorie auf die elektrischen Erscheinungen, nebst einer Einleitung in die mathematische Behandlung der Elektricität (en francés). Vol. 2. Bruxelles: Société belge d'éditions. 1898.