Szerkesztő:Atestan/próbalap
| Rudolf Clausius | |
 | |
| Életrajzi adatok | |
| Született | 1822. január 2. Köslin, Poroszország |
| Elhunyt | 1888. augusztus 24. (66 évesen) Bonn, Poroszország |
| Ismeretes mint | a termodinamika második főtételének egyik megfogalmazója és az entrópia fogalom megalkotója |
| Nemzetiség | német |
Rudolf Julius Emanuel Clausius (született Rudolf Gottlieb;[1] 1822. január 2. – 1888. augusztus 24.) német fizikus és matematikus, a termodinamika tudományának egyik fő megalapozója. [2] A Sadi Carnot nevéhez köthető Carnot-ciklust újrafogalmazva a hőtan tudományát elméletileg megalapozottabbá tette. Legfontosabb írása 1850-ben jelent meg és a Hő mozgatóerejéről[3]címet viseli: ebben fogalmazódik meg először a termodinamika második főtételének gondolata. 1865-ben vezette be az entrópia koncepcióját, 1870-ben pedig a viriáltételt.[4]
Élete szerkesztés
Clausius Köslinben (ma Koszalin Lengyelországban) született, Poroszország Pomeránia tartományában. Apja protestáns lelkész és tanfelügyelő volt,[5]a fiatal Rudolf apja iskolájában tanult. Pár év múlva a Stettini (ma: Szczecinben) Gimnáziumba került. 1844-ben végzett a Berlini Egyetemen, ahol matematikát és fizikát tanult többek közt Gustav Magnusnál, Peter Gustav Lejeune Dirichletnél és Jakob Steinernél. Történelmet is tanult Leopold von Rankénál. 1847-ben doktorált a Helle-i Egyetemen, disszertációját a föld atmoszférájában létrejövő optikai hatásokból írta. Ezek után a fizika professzora lett Berlinben a Királyi Tüzérségi és Mérnöki Iskolában és úgynevezett privatdozent (a német oktatási rendszerben a habilitált oktatók címe) a Berlini Egyetemen. 1855-ben a Zürichi Szövetségi Műszaki Főiskolán (ETH) lett professzor és egészen 1867-ig itt is maradt. Ebben az évben azonban Würzburgba költözött, majd két év múlva Bonnba.
1870-ben a porosz-francia háborúban mentőalakulatot szervezett. A háborúban megsebesült, maradandó sérüléseket szerezve. Szolgálataiért Vaskereszt kitüntetésben részesült.
Felesége, Adelheid Rimpham 1875-ben gyerekszülés közben elhunyt, s Clausius így egyedül nevelte fel hat gyermekét. Bár a tanítást továbbra is folytatta, a kutatásokra kevesebb ideje maradt ezután. 1886-ban házasult másodszor: Sophie Sackot vette feleségül, akitől egy újabb gyermeke született. Két évvel később, 1888. augusztus 24-én Bonnban hunyt el.[6]
Munkássága szerkesztés
Clausius PhD dolgozata az égbolton bekövetkező fénytörésekről szólt. Fő tézise szerint az, hogy napközben kéknek, napfelkeltekor és napnyugtakor pedig különféle árnyalatú vörösnek látjuk az eget (és a többi fényjelenség is) végső soron a fénytörés és a fényvisszaverősdés jelenségére vezethető vissza. Később ugyan Lord Rayleigh bebizonyította, hogy a valódi ok a fényszóródás, azonban Clausis műve így is figyelemre méltó abból a szempontból, hogy a kor tudományos átlagánál jóval mélyebb matematikai eszköztárral dolgozott.
Legfontosabb műve: “Über die bewegende Kraft der Wärme" (A hő mozgatóerejéről) 1850-ben jelent meg és a hő mechanikai elméletével foglalkozott.[7]Ebben az írásában bemutatta, hogy ellentmondás van Carnot alapelve és az energiamegmaradás elve között. Clausius az ellentmondás feloldására két törvényt vezetett be, a termodinamika első és második főtételét (a harmadik főtételt Walther Hermann Nernst dolgozta ki 1906-1912 közt). Ez a műve emelte Clausist elismert tudóssá.
Clausius leghíresebb tételét a termodinamika második főtételére vonatkozóan 1854-ben publikálta:[8]
„Hő nem mehet át hidegebb testről melegebbre, csak ha ugyanakkor más változás is bekövetkezik.”
(Szokás ezt még a következő alakban is idézni: A természetben nincs olyan folyamat, amelyben a hő önként, külső munkavégzés nélkül hidegebb testről melegebbre menne át.)
1857-ben Clausius a kinetikus gázelmélethez járult hozzá azzal, hogy August Krönig nagyon egyszerű kinetikus modelljébe bevezette a transzlációs, rotációs és vibrációs molekuláris mozgásokat. Ugyanebben a művében vezette be a részecskékre vonatkozóan a közepes szabad úthossz fogalmát.[9][10][11]
Clausius levezette a termodinamikában jelentős Clausius-Clapeyron egyenletet. Az egyenletet, mely két halmazállapot közötti fázisátalakulás leírására szolgál, még 1934-ben vetette fel Émile Clapeyron.
Entrópia szerkesztés
Clausius 1865-ben adta meg az entrópia első matematikai megfogalmazását (magát az entrópia szót is ő alkotta meg).[6] Mértékegységként a ma már elavult Clausist használta (jele: Cl). Az entrópia név a görög en és tropein szavak összetételéből származik, és jelentése körülbelül “átalakító tartalom” (“Verwandlungsinhalt").[3][12]
- 1 Clausius (Cl) = 1 kalória/Celsius fok (cal/°C) = 4.1868 Joules / Kelvin (J/K)
Az 1865-ös értekezés zárásaként Clausius a következőképpen fogalmazta meg a termodinamika első két főtételét:[3]
„Az univerzum energiája állandó.
Az univerzum entrópiája a maximumra törekszik.”
Publikációk szerkesztés
- Clausius, R.. The Mechanical Theory of Heat – with its Applications to the Steam Engine and to Physical Properties of Bodies. London: John van Voorst (1867) English translations of nine papers.
Jegyzetek szerkesztés
- ↑ Atkins, P.W. (1984), The Second Law, New York: Scientific American Library, ISBN 0-7167-5004-X
- ↑ Cardwell, D.S.L. (1971), From Watt to Clausius: The Rise of Thermodynamics in the Early Industrial Age, London: Heinemann, ISBN 0-435-54150-1
- ↑ a b c Clausius, R.. The Mechanical Theory of Heat – with its Applications to the Steam Engine and to Physical Properties of Bodies. London: John van Voorst (1867). Hozzáférés ideje: 2012. június 19. Contains English translations of many of his other works.
- ↑ Clausius, RJE (1870). „On a Mechanical Theorem Applicable to Heat”. Philosophical Magazine, Ser. 4 40, 122–127. o.
- ↑ Emilio Segrè (2012). From Falling Bodies to Radio Waves: Classical Physicists and Their Discoveries. Courier Dover Publications. p. 228
- ↑ a b Cropper, William H.. The Road to Entropy Rudolf Clausius, Great Physicists: The Life and Times of Leading Physicists from Galileo to Hawking. Oxford University Press, 93–105. o. (2004). ISBN 978-0-19-517324-6. Hozzáférés ideje: 2014. március 25.
- ↑ Clausius, R. (1850). „[1]”. Annalen der Physik 79, 368–397, 500–524. o. DOI:10.1002/andp.18501550403. . See English Translation: On the Moving Force of Heat, and the Laws regarding the Nature of Heat itself which are deducible therefrom. Phil. Mag. (1851), series 4, 2, 1–21, 102–119. Also available on Google Books.
- ↑ Clausius, R. (1854). „Ueber eine veränderte Form des zweiten Hauptsatzes der mechanischen Wärmetheoriein”. Annalen der Physik und Chemie 93 (12), 481–506. o. (Hozzáférés: 2012. június 25.)
- ↑ Clausius, R. (1857), "Über die Art der Bewegung, die wir Wärme nennen", Annalen der Physik 100: 353–379, doi:10.1002/andp.18571760302, <http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k15185v/f371.table>
- ↑ Clausius, R. (1862), "Über die Wärmeleitung gasförmiger Körper", Annalen der Physik 115: 1–57, doi:10.1002/andp.18621910102, <http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k15200x/f13.table>
- ↑ Clausius, R. (1864), Abhandlungen über die Mechanische Wärmetheorie. Electronic manuscript from the Bibliothèque nationale de France.
- ↑ Clausius, R. (1865), "Ueber verschiedene für die Anwendung bequeme Formen der Hauptgleichungen der mechanischen Wärmetheorie", Annalen der Physik 125: 353–400, doi:10.1002/andp.18652010702, <http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k152107/f369.table>
Fordítás szerkesztés
Ez a szócikk részben vagy egészben a Rudolf Clausius című angol Wikipédia-szócikk fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.