رودولف كلوسيوس السيرة الذاتية والمساهمات في العلوم

رودولف كلوسيوس (1822-1888) كان عالِمًا وعالمًا فيزيائيًا ألمانيًا صاغ القانون الثاني للديناميكا الحرارية ، ويعتبره الكثيرون أحد مؤسسي الديناميكا الحرارية. جنبا إلى جنب معه ، طورت شخصيات مثل ويليام طومسون وجيمس جول بطريقة مهمة هذا الفرع من العلوم الذي تم تأسيس أساسه له على الفرنسية سعدي كارنو.

كان لعمل كلوسيوس تأثير قوي على تطور النظريات التي اقترحها علماء فيزياء مهمون. مثال على ذلك هو نظريات جيمس ماكسويل ، الذي أدرك صراحة تأثير كلوسيوس في عمله الخاص.

أهم مساهمات رودولف كلوسيوس كانت مرتبطة بنتائج بحثه عن تأثير الحرارة على السوائل والمواد المختلفة.

مؤشر

• 1 السيرة الذاتية
  • 1.1 مبادئ الديناميكا الحرارية
  • 1.2 التدريس والنظرية الحركية
  • 1.3 المشاركة العسكرية
  • 1.4 شكر وتقدير
  • 1.5 الموت
• 2 مساهمات
  • 2.1 أساس الديناميكا الحرارية
  • 2.2 المساهمة في النظرية الحركية للغازات
  • 2.3 القانون الثاني للديناميكا الحرارية
  • 2.4 الطريقة الرياضية لكلوسيوس
  • 2.5 النظرية الميكانيكية للحرارة
• 3 المراجع

سيرة

ولد رودولف كلوسيوس في 2 يناير 1822 في كوسلين ، في بوميرانيا ، ألمانيا. أعلن والد رودولف الإيمان البروتستانتي وكان لديه مدرسة ؛ هذا حيث حصل هذا العالم على تدريبه الأول.

بعد ذلك ، دخل ستين سيتي جيمنيزيوم (مكتوب باللغة الألمانية باسم شتشيتسين) واستمر هناك جزء من تدريبه.

في عام 1840 ، التحق بجامعة برلين ، حيث تخرج بعد أربع سنوات ، في عام 1844. هناك درس الفيزياء والرياضيات ، وهما تخصصان أثبت كلاوسيون أنهما ماهرا للغاية منذ سن مبكرة جدًا.

بعد هذه التجربة الأكاديمية ، دخل كلاوسيوس في جامعة هالي ، حيث حصل على درجة الدكتوراه في عام 1847 بفضل العمل على الآثار البصرية التي تم إنشاؤها على كوكب الأرض نتيجة لوجود الغلاف الجوي.

من هذا العمل ، الذي كان له بعض العيوب في النهج ، كان من الواضح أن رودولف كلوسيوس كان لديه مهارات واضحة في الرياضيات ، وأن مهاراته استجابت تمامًا في مجال الفيزياء النظرية.

مبادئ الديناميكا الحرارية

بعد الحصول على الدكتوراه في عام 1850 ، حصل كلاوسيوس على منصب أستاذ الفيزياء في الكلية الملكية للهندسة والمدفعية في برلين ؛ كان هناك حتى عام 1855.

بالإضافة إلى هذا المنصب ، تمارس كلوسيوس أيضًا في جامعة برلين privatdozent ، أ المعلم الذي يمكنه إعطاء دروس للطلاب ، ولكن لم تمنح الجامعة رسومها ، لكن الطلاب أنفسهم هم الذين دفعوا مقابل هذه الدروس.

كان عام 1850 هو العام الذي نشر فيه رودولف كلوسيوس أهم أعمالك: على قوى الحركة الناجمة عن الحرارة.

التدريس والنظرية الحركية

في عام 1855 غير كلوسيوس رأيه وحصل على وظيفة تدريس في المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا ، ومقره في زيورخ.

في عام 1857 ، ركز على دراسة مجال النظرية الحركية. في هذا الوقت بدأ بتجربة مفهوم "التحرر في منتصف الطريق من خلال جسيم".

يشير هذا المصطلح إلى المسافة بين لقاءين ، واحدة تلو الأخرى ، للجزيئات التي تتكون منها الغاز. كانت هذه المساهمة وثيقة الصلة أيضًا بمجال الفيزياء

بعد ثلاث سنوات تزوج كلوسيوس من أديلهيد ريمف ، الذي أنجب معه ستة أطفال ، لكنه توفي في عام 1875 وهو يلد طفلي الزوجين الأخيرين..

كان كلاوسيوس في المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا لعدة سنوات ، حتى عام 1867 ، وهناك كرس نفسه لإعطاء دروس في الفيزياء. في نفس العام ، انتقل إلى فورتسبورغ ، حيث عمل أيضًا كمدرس.

في عام 1868 حصل على عضوية الجمعية الملكية في لندن. كان يدرس في فورتسبورغ حتى عام 1869 ، وهو العام الذي ذهب فيه لتدريس الفيزياء في جامعة بون ، ألمانيا. في هذه الجامعة كان يدرس حتى نهاية حياته.

المشاركة العسكرية

في سياق الحرب الفرنسية البروسية ، كان عمر كلوسيوس حوالي 50 عامًا. في ذلك الوقت قام بتنظيم العديد من طلابه في فيلق الإسعاف الطوعي الذي خدم في هذا الصراع ، الذي وقع بين 1870 و 1871.

نتيجة لهذا العمل البطولي ، تلقى كلوسيوس الصليب الحديدي ، بفضل الخدمة التي قدمها للبحرية الألمانية.

نتيجة لهذه المشاركة ، أصيب كلوسيوس بجرح حرب في إحدى ساقيه ، مما تسبب في وقت لاحق بعدم الراحة التي كانت موجودة حتى نهاية حياته..

شكر وتقدير

في عام 1870 حصل رودولف كلوسيوس على ميدالية هيغنز ، وفي عام 1879 حصل على ميدالية كوبلي ، وهي جائزة تمنحها الجمعية الملكية في لندن لأولئك الذين قدموا مساهمات ذات صلة في مجال البيولوجيا أو الفيزياء.

في عام 1878 تم تعيينه عضوا في الأكاديمية الملكية السويدية للعلوم ، وفي عام 1882 حصل على الدكتوراه الفخرية من جامعة ويزبرغ.

في عام 1883 حصل على جائزة Poncelet ، وهي جائزة تمنحها الأكاديمية الفرنسية للعلوم لجميع العلماء الذين قدموا مساهمات بارزة في مجال العلوم بشكل عام.

أخيرًا ، أحد أهم الإقرارات التي أدلي بها لهذا العالم الألماني هو أن فوهة القمر سميت باسمه: الحفرة كلوسيوس.

الموت

توفي رودولف كلاسيوس في 24 أغسطس 1888 في بون ، مسقط رأسه ألمانيا. قبل عامين ، في عام 1886 ، تزوج من صوفي ستاك.

في السنوات الأخيرة من حياته ، ترك البحث جانباً قليلاً لتكريس نفسه لأطفاله ؛ بالإضافة إلى ذلك ، فقد تعرض لإصابة في ساقه أثناء مشاركته في الحرب ، وهو وضع لم يسمح له بالتحرك بسهولة كما في أوقات أخرى.

كان مجال أبحاثه في ذلك الوقت ، نظرية الديناميكا الكهربيّة ، قد شغل مقعدًا خلفيًا بسبب كل هذا السياق. على الرغم من ذلك ، واصل كلوسيوس التدريس في مجال الجامعة حتى وفاته.

من المزايا التي يتمتع بها أنه يمكن أن يتمتع في الحياة بالموافقة التي قدمها أهم العلماء في ذلك الوقت ؛ وليام طومسون ، جيمس ماكسويل وجوشيا جيبس ​​، من بين آخرين كثيرين.

هؤلاء العلماء اللامعين ومجتمع العلوم بشكل عام عرفوه في ذلك الوقت باعتباره الرجل الذي أسس الديناميكا الحرارية. حتى اليوم ، يُعرف هذا الاكتشاف بأنه الأهم والأكثر تساميًا.

مساهمات

أساس الديناميكا الحرارية

نظرًا لكونه أحد آباء الديناميكا الحرارية ، قدم كلوسيوس قواعد مهمة لتطوير المقترحات الأساسية للنفس.

أكد بعض علماء الفيزياء المهمين أن عمل كلوسيوس هو الذي أسس أسس الديناميكا الحرارية مع تعريفات واضحة وحدود محددة..

ركز اهتمام كلوسيوس على طبيعة الظواهر الجزيئية. من دراسة هذه الظواهر أدت إلى الافتراضات التي وضعها هو نفسه على قوانين الديناميكا الحرارية.

المساهمة في النظرية الحركية للغازات

كان عمل كلوسيوس على الجزيئات الفردية للغازات حاسما لتطوير النظرية الحركية للغازات.

تم تطوير هذه النظرية بواسطة جيمس ماكسويل في عام 1859 بناءً على عمل كلوسيوس. تم انتقادها من حيث المبدأ من قبل كلوسيوس واستنادا إلى هذه الانتقادات قام ماكسويل بتحديث نظريته في عام 1867.

كانت المساهمة الرئيسية لكلوسيوس في هذا المجال هي تطوير معيار لتمييز الذرات والجزيئات ، مما يدل على أن جزيئات الغاز عبارة عن أجسام معقدة ذات أجزاء مكونة تتحرك.

القانون الثاني للديناميكا الحرارية

كان Clausius هو الشخص الذي قدم مصطلح "Entropia" في الديناميكا الحرارية واستخدم هذا المفهوم لدراسة العمليات ، سواء القابلة للانعكاس أو العكس ، في هذا المجال من المعرفة.

سمح لكلوسيوس بربط مفهوم الانتروبيا بمفهوم تبديد الطاقة كمفاهيم "سيامية" بسبب علاقته الوثيقة.

هذا يمثل اختلافًا كبيرًا مع مفاهيم مماثلة حاولت وصف نفس الظواهر.

كان مفهوم الانتروبيا ، كما اقترح كلاوسيوس ، أكثر من مجرد فرضية في عصره. في النهاية تبين أن كلوسيوس كان على حق.

الطريقة الرياضية لكلوسيوس

أحد مساهمات كلوسيوس في العلوم هو تطوير طريقة رياضية لعبت دورًا فريدًا في الديناميكا الحرارية. كانت هذه الطريقة مفيدة في تطبيقها على النظرية الميكانيكية للحرارة.

غالبًا ما يتم التغاضي عن مساهمة كلوسيوس ، ويرجع ذلك أساسًا إلى الشكل المربك الذي قدمه مؤلفه.

ومع ذلك ، يرى العديد من المؤلفين أن هذه الالتباسات كانت شائعة لدى علماء الفيزياء وليست سببًا لرفضها..

النظرية الميكانيكية للحرارة

طور كلوسيوس ما يسمى النظرية الميكانيكية للحرارة. كان هذا أحد أهم إسهاماته في الديناميكا الحرارية.

يعتبر أساس هذه النظرية الحرارة كشكل من أشكال الحركة.

يسمح هذا لفهم أن كمية الحرارة اللازمة لتسخين وتوسيع حجم الغاز تعتمد على الطريقة التي تتغير بها درجة الحرارة المذكورة وتغير الحجم المذكور أثناء العملية.

مراجع

1. Daub E. Entropy and Dissipation. الدراسات التاريخية في العلوم الفيزيائية. 1970؛ 2 (1970): 321-354.
2. Ketabgian T. (2017). طاقة الإيمان: روح الكون الغريبة للديناميكا الحرارية. في العلوم الغريبة (ص. 254-278).
3. كلاين م. جيبس ​​على كلوسيوس. الدراسات التاريخية في العلوم الفيزيائية. 1969؛ 1 (1969): 127-149.
4. العلوم A. A. رودولف يوليوس إيمانويل كلوسيوس. وقائع الأكاديمية الأمريكية للفنون والعلوم. 1889؛ 24: 458-465.
5. وولف إي. كلوسيوس ونظرية ماكسويل الحركية للغازات. الدراسات التاريخية في العلوم الفيزيائية. 1970؛ 2: 299-319.
6. الطريقة الرياضية لـ Yagi E. Clausius والنظرية الميكانيكية للحرارة. الدراسات التاريخية في العلوم الفيزيائية. 1984؛ 15 (1): 177-195.