Rudolf Clausius

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Quem era Rudolf Clausius?

Rudolf Clausius (1822-1888) Ele era um físico e matemático alemão que formulou a Segunda Lei da Termodinâmica e é considerado por muitos como um dos fundadores da termodinâmica.

Junto com ele, personagens como William Thomson e James Joule desenvolveram esse ramo de ciências cuja fundação é concedida a Sadi Carnot francês.

O trabalho de Clausius teve um forte impacto no desenvolvimento de teorias propostas por outros físicos importantes. Um exemplo é o caso das teorias de James Maxwell, que reconheceram abertamente a influência de Clausius em seu próprio trabalho.

As contribuições mais relevantes de Rudolf Clausius foram relacionadas aos resultados de suas pesquisas sobre o efeito do calor em diferentes fluidos e materiais.

Biografia de Rudolf Clausius

Nascimento e os primeiros anos

Rudolf Clausius nasceu em 2 de janeiro de 1822 em Köslin, em Pomerania, Alemanha. O pai de Rudolf professou a fé protestante e tinha uma escola; Foi aí que esse cientista obteve seu primeiro treinamento.

Posteriormente, ele entrou no ginásio na cidade de Stettin (escrito em alemão como Szczecin) E lá continuou parte de seu treinamento.

Estudos universitários

Em 1840, ele entrou na Universidade de Berlim, onde se formou quatro anos depois, em 1844. Lá ele estudou física e matemática, duas disciplinas para as quais Clausius provou ser bastante habilidoso desde muito cedo.

Após essa experiência acadêmica, Clausius entrou na Universidade de Halle, onde obteve um doutorado em 1847, graças a um trabalho sobre os efeitos ópticos que são gerados no planeta Terra como resultado da existência da atmosfera.

A partir deste trabalho, que teve algumas falhas em termos de abordagem, foi evidenciado que Clausius tinha habilidades claras para a matemática e que suas habilidades responderam perfeitamente ao escopo da física teórica.

Princípios da termodinâmica

Depois de obter o doutorado em 1850, Clausius obteve um lugar como professor de física na Royal School of Engineering and Artillery em Berlim; Havia até 1855.

Além desta posição, Clausius também se exercitou na Universidade de Berlim como um Privatdozent, Um professor que poderia ensinar aos alunos, mas cujas taxas não foram concedidas pela universidade, mas que os próprios estudantes foram os que pagaram essas aulas.

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1850 também foi o ano em que Rudolf Clausius publicou qual seria o seu trabalho mais importante: Sobre as forças do movimento causadas pelo calor.

Ensino e teoria cinética

Em 1855, Clausius mudou de ar e obteve uma posição como professor no Swiss Technology Institute, com sede em Zurique.

Em 1857, ele se concentrou em estudar o escopo da teoria cinética; Foi nesse momento que ele começou a experimentar o conceito de "jornada média livre de uma partícula".

Este termo refere -se à distância entre duas reuniões, uma após a outra, das moléculas que compõem um gás. Essa contribuição também foi muito relevante para o campo da física.

Clausius esteve no Instituto Federal de Tecnologia da Suíça por vários anos, até 1867, e lá ele se dedicou a dar aulas de física aulas de física. Nesse mesmo ano, ele se mudou para Würzburg, onde também trabalhou como professor.

Em 1868, ele obteve uma participação na Royal Society of London. Ele estava ensinando em Würzburg até 1869, ano em que ele ensinou física na Universidade de Bonn, na Alemanha. Nesta universidade, ele ensinou até o fim de sua vida.

Participação da guerra

No contexto da guerra franco-prussiana, Clausius tinha cerca de 50 anos. Naquela época, ele organizou vários de seus alunos em um órgão de ambulância voluntária que serviu neste conflito, que ocorreu entre 1870 e 1871.

Como conseqüência dessa ação heróica, Clausius recebeu o Cruz de Hierro, graças ao serviço prestado à marinha alemã.

E também graças a essa participação, Clausius teve um ferimento de guerra em uma perna, que mais tarde causou desconforto, presente até o final de sua vida.

Reconhecimento

Em 1870, Rudolf Clausius obteve a Medalha Huygens e, em 1879, recebeu a Medalha Coley, concedida pela Royal Society of London, a quem eles fizeram contribuições relevantes no campo da biologia ou física.

Em 1878, ele foi nomeado membro da Academia Real Sueca de Ciências e, em 1882, recebeu um doutorado honorário da Universidade de Wüzburg.

Em 1883, ele recebeu o prêmio Ponellet, o prêmio concedeu a Academia de Ciências da França a todos os cientistas que fizeram contribuições transcendentes no campo da ciência em geral.

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Finalmente, um dos reconhecimento mais transcendental feito a este cientista alemão é que uma cratera na lua foi designada com seu nome: a cratera Clausius.

Morte

Rudolf Classius morreu em 24 de agosto de 1888 em Bonn, em sua Alemanha natal,. Dois anos antes, em 1886, ele se casou com Sophie Stack.

Nos últimos anos de sua vida, ele deixou a investigação de lado para se dedicar a seus filhos; Além disso, a ferida sofreu na guerra não permitiu que ele se movesse tão facilmente como em outras vezes.

Seu campo de pesquisa naquela época, a teoria eletrodinâmica, foi para o fundo devido a todo esse contexto. Apesar disso, Clausius continuou a ensinar no campo da universidade até sua morte.

Uma vantagem que ele tinha era que ele poderia desfrutar da aprovação dada pelos cientistas mais importantes da época, como William Thomson, James Maxwell e Josiah Gibbs, entre muitos outros.

Esses cientistas ilustres e a comunidade da ciência em geral o reconheceram na época como o homem que fundou a termodinâmica. Mesmo atualmente, essa descoberta é reconhecida como a mais importante e transcendental.

Contribuições de Rudolf Clausius

Fundação da termodinâmica

Considerado um dos pais da termodinâmica, Clausius contribuiu com bases importantes para o desenvolvimento das proposições fundamentais da mesma.

Alguns personagens da física relevantes garantiram que foi o trabalho de Clausius que garantiu os fundamentos da termodinâmica com definições claras e bordas definidas.

A atenção de Clausius focou na natureza dos fenômenos moleculares. O estudo desses fenômenos resultou nas proposições que ele próprio formulou nas leis da termodinâmica.

Contribuição para a teoria cinética dos gases

Os trabalhos de Clausius sobre as moléculas gastronômicas individuais foram decisivas para o desenvolvimento da teoria cinética dos gases.

Essa teoria foi desenvolvida por James Maxwell em 1859, com base no trabalho de Clausius. Foi criticado em princípio por Clausius e, graças a essas críticas, Maxwell fez uma atualização de sua teoria em 1867.

A principal contribuição de Clausius nesse campo foi o desenvolvimento de um critério para distinguir átomos e moléculas, demonstrando que as moléculas de gás eram corpos complexos com partes constituintes que se movem.

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Segunda Lei da Termodinâmica

Clausius foi quem introduziu o termo "entropia" na termodinâmica e usou esse conceito para estudar processos, reversíveis e irreversíveis, nesta área de conhecimento.

Clausius permitiu relacionar o conceito de entropia ao conceito de dissipação de energia como conceitos "siameses" para seu relacionamento próximo.

Isso marcou uma diferença substancial com conceitos semelhantes que tentaram descrever os mesmos fenômenos.

O conceito de entropia, como Clausius propôs, era pouco mais que uma hipótese em seu tempo. Eventualmente, foi demonstrado que Clausius estava certo.

Método matemático de Clausius

Uma das contribuições de Clausius para a ciência foi o desenvolvimento de um método matemático que desempenhou um papel crucial na termodinâmica. Este método foi útil em sua aplicação à teoria mecânica do calor.

Essa contribuição de Clausius é frequentemente negligenciada, principalmente devido à maneira confusa que seu autor a apresentou.

No entanto, muitos autores acreditam que essas confusão eram comuns em físicos e não é um motivo para descartá -lo.

Teoria do calor mecânico

Clausius desenvolveu o que era chamado de teoria mecânica do calor. Esta foi uma de suas contribuições mais importantes para a termodinâmica.

A base dessa teoria considerou o calor como uma forma de movimento.

Isso nos permitiu entender que a quantidade de calor necessária para aquecer e expandir o volume de um gás depende da maneira como essa temperatura e da referida mudança de volume durante o processo.

Referências

1. Daub e. Entropia e dissipação. Estudos históricos nas ciências físicas. 1970; 2 (1970): 321-354.
2. Ketabgian t. (2017). A energia da crença: o espírito do universo da termodinâmica. Em Strange Science (pp. 254-278).
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6. Yagi e. Método matemático de Clausius e a teoria mecânica do calor. Estudos históricos nas ciências físicas. 1984; 15 (1): 177-195.