Rudolf Clausius - Rudolf Clausius

„Clausius“ přeadresuje tady. Měsíční kráter viz Clausius (kráter).
Rudolf Clausius
Clausius.jpg
narozený(1822-01-02)2. ledna 1822
Köslin, Province of Pomerania, Prusko (dnešní Koszalin, Polsko )
Zemřel24. srpna 1888(1888-08-24) (ve věku 66)
Bonn, Provincie Rýn, Prusko
NárodnostNěmec
Známý jakoDruhý zákon termodynamiky
Původce koncepce entropie
Clausius-Mossottiho vztah
Clausius-Clapeyronův vztah
Clausiova věta
Clausius – Duhemova nerovnost
Virová věta
Rozdělení
OceněníCopley medaile (1879)
Vědecká kariéra
PoleFyzika
Podpis
Rudolf Clausius signature.svg

Rudolf Julius Emanuel Clausius (Německá výslovnost: [ˈʁuːdɔlf ˈklaʊ̯zi̯ʊs];[1][2] 2. ledna 1822 - 24. srpna 1888) byl a Němec fyzik a matematik a je považován za jednoho z ústředních zakladatelů vědy o termodynamika.[3] Jeho přepracováním Sadi Carnot princip známý jako Carnotův cyklus, dal teorie tepla pravdivější a zdravější základ. Jeho nejdůležitější práce „O pohybující se síle tepla“,[4] publikoval v roce 1850, nejprve uvedl základní myšlenky druhý zákon termodynamiky. V roce 1865 představil koncept entropie. V roce 1870 představil viriální věta který se vztahoval na teplo.[5]

Život

Clausius se narodil v roce Köslin (Nyní Koszalin, Polsko) v Province of Pomerania v Prusko. Jeho otec byl protestant farář a školní inspektor,[6] a Rudolf studoval ve škole svého otce. V roce 1838 odešel do Tělocvična v Štětín. Clausius vystudoval Univerzita v Berlíně v roce 1844, kde od roku 1840 studoval matematiku a fyziku, mimo jiné Gustav Magnus, Peter Gustav Lejeune Dirichlet a Jakob Steiner. Studoval také historii u Leopold von Ranke. V průběhu roku 1848 získal doktorát z University of Halle o optických účincích v zemské atmosféře. V roce 1850 se stal profesorem fyziky na Královské dělostřelecké a inženýrské škole v Berlíně a Privatdozent na Berlínské univerzitě. V roce 1855 se stal profesorem na ETH Curych, Švýcarský federální technologický institut v Belgii Curych, kde pobýval do roku 1867. Během tohoto roku se přestěhoval do Würzburg ao dva roky později, v roce 1869 až Bonn.

V roce 1870 uspořádal Clausius záchranný sbor v Franco-pruská válka. Byl zraněn v bitvě a zanechal ho s trvalým postižením. Byl oceněn Železný kříž za jeho služby.

Jeho manželka Adelheid Rimpau zemřela v roce 1875 a nechala ho vychovat jejich šest dětí. V roce 1886 se oženil se Sophie Sackovou a poté měl další dítě. O dva roky později, 24. srpna 1888, zemřel v roce Bonn, Německo.[7]

Práce

Clausiova disertační práce týkající se lomu světla navrhla, abychom během dne viděli modrou oblohu a různé odstíny červené při východu a západu slunce (mimo jiné) kvůli odrazu a lomu světla. Později, Lord Rayleigh by ukázalo, že to bylo ve skutečnosti kvůli rozptylu světla, ale bez ohledu na to Clausius použil mnohem matematičtější přístup než někteří.

Jeho nejslavnější papír, Ueber die bewegende Kraft der Wärme („O pohyblivé síle tepla a zákonech tepla, z nichž lze odvodit“)[8]byl publikován v roce 1850 a zabýval se mechanickou teorií tepla. V tomto příspěvku ukázal, že mezi nimi existuje rozpor Carnot princip a pojem uchování energie. Clausius je přepracoval zákony termodynamiky překonat tento rozpor[9] (dále jen třetí zákon byl vyvinut společností Walther Nernst, v letech 1906–1912). Tento dokument ho proslavil mezi vědci.

Clausiusovo nejslavnější druhé prohlášení o termodynamice bylo publikováno v němčině v roce 1854,[10] a v angličtině v roce 1856.[11]

Teplo nikdy nemůže přejít z chladnějšího do teplejšího těla, aniž by současně došlo k nějaké další změně, která s tím souvisí.

V průběhu roku 1857 Clausius přispěl na pole kinetická teorie po rafinaci August Krönig je velmi jednoduchý model kinetiky plynů, který zahrnuje translační, rotační a vibrační molekulární pohyby. Ve stejné práci představil koncept „Střední volná cesta „částice.[12][13][14]

Clausius odvodil Clausius-Clapeyronův vztah z termodynamiky. Tento vztah, který je způsobem charakterizace fázový přechod mezi dvěma stavy hmoty, jako je pevný a kapalný, byl původně vyvinut v roce 1834 společností Émile Clapeyron.

Entropie

Hlavní článek: Historie entropie

V roce 1865 dal Clausius první matematickou verzi konceptu entropie, a také mu dal své jméno.[7] Clausius si vybral slovo, protože význam (od řecký .ν en „in“ a τροπή tropē „transformace“) je „transformační obsah„nebo“obsah transformace" ("Verwandlungsinhalt").[4][15] Použil nyní opuštěnou jednotku 'Clausius' (symbol: Cl) pro entropii.[16]

1 Clausius (Cl) = 1 kalorie /stupeň Celsia (kal / ° C) = 4,1868 joulů za kelvin (J / K)

Mezník z roku 1865, ve kterém představil koncept entropie, končí následujícím shrnutím prvního a druhého zákona termodynamiky:[4]

Energie vesmíru je konstantní.
Entropie vesmíru má tendenci k maximu.

Pocty

Pamětní kámen před Koszalinova technická univerzita, se zákony termodynamiky, jak je formuloval Clausius

Publikace

  • Clausius, R. (1867). Mechanická teorie tepla - její aplikace na parní stroj a na fyzikální vlastnosti těles. Londýn: John van Voorst. edice: PwR_Sbkwa8IC. Anglické překlady devíti článků.

Viz také

Reference

  1. ^ Dudenredaktion; Kleiner, Stefan; Knöbl, Ralf (2015) [nejprve publikováno 1962]. Das Aussprachewörterbuch [Slovník výslovnosti] (v němčině) (7. vydání). Berlín: Dudenverlag. 280, 744. ISBN  978-3-411-04067-4.
  2. ^ Krech, Eva-Maria; Stock, Eberhard; Hirschfeld, Ursula; Anders, Lutz Christian (2009). Deutsches Aussprachewörterbuch [Slovník německé výslovnosti] (v němčině). Berlín: Walter de Gruyter. 416, 884. ISBN  978-3-11-018202-6.
  3. ^ Cardwell, D.S.L. (1971), Od Watta po Clausia: Vzestup termodynamiky v raném průmyslovém věku, Londýn: Heinemann, ISBN  978-0-435-54150-7
  4. ^ A b C Clausius, R. (1867). Mechanická teorie tepla - její aplikace na parní stroj a na fyzikální vlastnosti těles. Londýn: John van Voorst. Citováno 19. června 2012. edice: PwR_Sbkwa8IC. Obsahuje anglické překlady mnoha jeho dalších děl.
  5. ^ Clausius, RJE (1870). „O mechanické větě použitelné na teplo“. Filozofický časopis. 4. série. 40: 122–127.
  6. ^ Emilio Segrè (2012). Od padajících těl po rádiové vlny: klasičtí fyzici a jejich objevy. Publikace Courier Dover. str. 228
  7. ^ A b Cropper, William H. (2004). „Cesta k entropii Rudolf Clausius“. Velcí fyzici: Život a doba předních fyziků od Galileo po Hawkinga. Oxford University Press. 93–105. ISBN  978-0-19-517324-6. Citováno 25. března 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. Bibcode:1850AnP ... 155..500C. doi:10,1002 / a 18501550403. hdl:2027 / uc1. $ B242250.. Viz anglický překlad: O pohyblivé síle tepla a zákonech týkajících se samotné podstaty tepla, které z nich lze odvodit. Phil. Mag. (1851), řada 4, 2, 1–21, 102–119. K dispozici také na Knihy Google.
  9. ^ Wolfram, Stephen (2002). Nový druh vědy. Wolfram Media, Inc. str.1019. ISBN  1-57955-008-8.
  10. ^ Clausius, R. (1854). „Ueber eine veränderte Form des zweiten Hauptsatzes der mechanischen Wärmetheoriein“. Annalen der Physik und Chemie. 93 (12): 481–506. Bibcode:1854AnP ... 169..481C. doi:10.1002 / andp.18541691202. Citováno 25. června 2012.
  11. ^ Clausius, R. (srpen 1856). „O modifikované formě druhé základní věty v mechanické teorii tepla“. Phil. Mag. 4. 12 (77): 81–98. doi:10.1080/14786445608642141. Citováno 25. června 2012.
  12. ^ 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 / andp.18571760302
  13. ^ Clausius, R. (1862), „Ueber die Wärmeleitung gasförmiger Körper“, Annalen der Physik, 115 (1): 1–57, Bibcode:1862AnP ... 191 ... 1C, doi:10.1002 / andp.18621910102
  14. ^ Clausius, R. (1864), Abhandlungen über die Mechanische Wärmetheorie. Elektronický rukopis z Bibliothèque nationale de France.
  15. ^ 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 / a 18652010702
  16. ^ Huang, Mei-Ling; Hung, Yung-Hsiang; Chen, Wei-Yu (2010-10-01). "Klasifikátor neuronových sítí s výběrem funkcí založených na entropii při diagnostice rakoviny prsu". Journal of Medical Systems. 34 (5): 865–873. doi:10.1007 / s10916-009-9301-x. ISSN  1573-689X. PMID  20703622. S2CID  6658005.
  17. ^ „R.J.E. Clausius (1822–1888)“. Nizozemská královská akademie umění a věd. Citováno 21. července 2015.

externí odkazy