Articulo de referencia

Rodolfo Clausio

Rudolf Julius Emanuel Clausius ( pronunciación alemana: [ ˈʁuːdɔlf ˈklaʊzi̯ʊs ] ; [ 1 ] [ 2 ] 2 de enero de 1822 – 24 de agosto de 1888) fue un físico y matemático alemán y es c...

Rudolf Julius Emanuel Clausius ( pronunciación alemana: [ ˈʁuːdɔlf ˈklaʊzi̯ʊs ] ; [ 1 ] [ 2 ] 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 . [ 3 ] Mediante su reformulación del principio de Sadi Carnot conocido como el ciclo de Carnot , dio a la teoría del calor una base más verdadera y sólida. Su artículo más importante, "Sobre la fuerza motriz del calor", [ 4 ] publicado en 1850, enunció 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

Clausius nació en Köslin (actualmente Koszalin , Polonia), en la provincia de Pomerania , en Prusia . Su padre era pastor protestante e inspector escolar, [ 6 ] y Rudolf estudió en la escuela de su padre. En 1838, ingresó en el Gymnasium de Stettin . Clausius se graduó en la Universidad de Berlín en 1844, donde había estudiado matemáticas y física desde 1840 con Gustav Magnus , Peter Gustav Lejeune Dirichlet y Jakob Steiner . También estudió historia con Leopold von Ranke . En 1848, obtuvo su doctorado en la Universidad de Halle con una tesis sobre los 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 en profesor adjunto en la Universidad de Berlín. En 1855 se convirtió en profesor del ETH Zúrich , el Instituto Federal Suizo de Tecnología de Zúrich , donde permaneció hasta 1867. Durante ese año se trasladó a Würzburg y dos años después, en 1869, a Bonn . [ 7 ]

En 1870, Clausius organizó un cuerpo de ambulancias durante la guerra franco-prusiana . Resultó herido en combate, lo que le dejó una discapacidad permanente. Fue condecorado con la Cruz de Hierro por sus servicios.

Su esposa, Adelheid Rimpau, falleció en 1875, dejándolo a cargo de sus seis hijos. En 1886, se casó con Sophie Sack y luego tuvo otro hijo. Dos años más tarde, el 24 de agosto de 1888, murió en Bonn , Alemania. [ 8 ]

Trabajar

La tesis doctoral de Clausius sobre la refracción de la luz proponía que veíamos el cielo azul durante el día y diversos 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, en realidad, se debía a la dispersión de la luz.

Su artículo más famoso, « Ueber die bewegende Kraft der Wärme» («Sobre la fuerza motriz del calor y las leyes del calor que se deducen de ella») [ 9 ] , se publicó en 1850 y trataba sobre la teoría mecánica del calor. En este artículo, demostró que existía 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. Este artículo le valió gran reconocimiento entre los científicos. (La tercera ley fue desarrollada por Walther Nernst entre 1906 y 1912).

La formulación más famosa de Clausius de la segunda ley de la termodinámica se publicó en alemán en 1854, [ 10 ] y en inglés en 1856. [ 11 ]

El calor nunca puede pasar de un cuerpo más frío a uno más caliente sin que se produzca simultáneamente algún otro cambio relacionado.

Durante 1857, Clausius contribuyó al campo de la teoría cinética tras refinar el modelo cinético de gases, muy simple, de August Krönig, para incluir los movimientos moleculares de traslación, rotación y vibración. En este mismo trabajo introdujo el concepto de « recorrido libre medio » de una partícula. [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]

Clausius dedujo la relación de Clausius-Clapeyron a partir 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 , había sido desarrollada originalmente en 1834 por Émile Clapeyron .

Entropía

En 1865, Clausius dio la primera versión matemática del concepto de entropía y también le dio su nombre. [ 8 ] Clausius eligió la palabra porque su significado (del griego ἐν en "en" y τροπή tropē "transformación") es " contenido transformador " o " contenido de transformación " (" Verwandlungsinhalt "). [ 4 ] [ 15 ] [ 16 ]

Prefiero recurrir a las lenguas antiguas para nombrar magnitudes científicas importantes, de modo que tengan el mismo significado en todas las lenguas vivas. Por consiguiente, propongo llamar S a la entropía de un cuerpo, derivado del término griego «transformación». He acuñado deliberadamente el término entropía para que sea similar a «energía», ya que estas dos magnitudes son tan análogas en su significado físico que una analogía en su denominación me pareció útil.

Rudolf Clausius, Ueber verschiedene für die Anwendung bequeme Formen der Hauptgleichungen der mechanischen Wärmetheorie

Utilizó la unidad ahora abandonada 'Clausius' (símbolo: Cl ) para la entropía. [ 17 ]

1 Clausius (Cl) = 1 caloría / grado Celsius (cal/°C) = 4,1868 julios por kelvin (J/K)

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

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

Leon Cooper [ 16 ] 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 en Polonia, con las leyes de la termodinámica formuladas por Clausius.

Publicaciones

  • 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.

Véase también

Referencias

  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; Valores, Eberhard; Hirschfeld, Úrsula; Anders, Lutz Christian (2009). Deutsches Aussprachewörterbuch [ Diccionario de pronunciación alemana ] (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 los inicios de la era industrial , Londres: Heinemann, ISBN 978-0-435-54150-7
  4. 1 2 3 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 . Recuperado 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 . 4.ª serie. 40 : 122–127 .
  6. Emilio Segrè (2012). De los cuerpos en caída libre a las ondas de radio: los físicos clásicos y sus descubrimientos . Courier Dover Publications. pág. 228
  7. «Rudolf Clausius, Prof. Dr.» . physik.uzh.ch (en alemán). Universidad de Zúrich . Consultado el 18 de junio de 2021 .
  8. 1 2 Cropper, William H. (2004). «El camino a la entropía» de Rudolf Clausius . Grandes físicos: La vida y la época de los físicos más destacados, desde Galileo hasta Hawking . Oxford University Press. págs. 93–105 . ISBN  978-0-19-517324-6Consultado el 25 de marzo de 2014 .
  9. ^ 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/andp.18501550403 . hdl : 2027/uc1.$b242250 .Véase la traducción al inglés: On the Moving Force of Heat, and the Laws regarding the Nature of Heat itself which are deducible therefrom . Phil. Mag. (1851), serie 4, 2 , 1–21, 102–119. También disponible en Google Books .
  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 . Consultado el 25 de junio de 2012 .
  11. Clausius, R. (agosto de 1856). "Sobre una forma modificada del segundo teorema fundamental en la teoría mecánica del calor" . Phil. Mag. 4. 12 (77): 81– 98. doi : 10.1080/14786445608642141 . Consultado el 25 de junio de 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 . Manuscrito electrónico de la 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/andp.18652010702
  16. 1 2 Cooper, Leon N. (1968). Una introducción al significado y la estructura de la física . Harper. pág. 331. 
  17. Huang, Mei-Ling; Hung, Yung-Hsiang; Chen, Wei-Yu (1 de octubre de 2010). "Clasificador de red neuronal con selección de características basada en entropía para el diagnóstico del cáncer de mama". Journal of Medical Systems . 34 (5): 865– 873. doi : 10.1007/s10916-009-9301-x . ISSN 1573-689X . PMID 20703622. S2CID 6658005 .   
  18. "Para perpetuar grandes nombres: expresidentes y miembros honorarios de la ASME" Ingeniería Mecánica . 52 (4): 277– 304. Abril de 1930.
  19. "RJE Clausius (1822–1888)" . Real Academia de Artes y Ciencias de los Países Bajos . Consultado el 21 de julio de 2015 .
  20. Memorias y Actas de la Sociedad Literaria y Filosófica de Manchester . Cuarta Serie. Vol. II. Manchester: Sociedad Literaria y Filosófica de Manchester. 1889. pág. 1.