Rudolf Clausius

La suma algebraica de todas las transformaciones que ocurren en un proceso cíclico solo puede ser positiva, o, como caso extremo, igual a nada.

Rudolf Julius Emanuel Clausius fue un físico y matemático alemán y es considerado uno de los fundadores centrales de la ciencia de la termodinámica. Al reformular el 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, "On the Moving Force of Heat", publicado en 1850, fue el primero en exponer las ideas básicas de la segunda ley de la termodinámica. En 1865 introdujo el concepto de entropía. En 1870 introdujo el teorema virial que se aplicaba al calor.

Vida

Clausius nació en Köslin, ahora Koszalin, Polonia, en la provincia de Pomerania en Prusia. Su padre era un pastor protestante e inspector de escuelas, y Rudolf estudió en la escuela de su padre. En 1838, fue al Gymnasium en Stettin. Clausius se graduó de la Universidad de Berlín en 1844, donde había estudiado matemáticas y física desde 1840 con, entre otros, Gustav Magnus, Peter Gustav Lejeune Dirichlet y Jakob Steiner. También estudió historia con Leopold von Ranke. Durante 1848, obtuvo su doctorado de la Universidad de Halle sobre efectos ópticos en la atmósfera terrestre. En 1850 se convirtió en profesor de física en la Escuela Real de Artillería e Ingeniería en Berlín y Privatdozent en la Universidad de Berlín. En 1855 se convirtió en profesor en la ETH Zürich, el Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zürich, donde se quedó hasta 1867. Durante ese año, se mudó a Würzburg y dos años después, en 1869 a Bonn.

En 1870 Clausius organizó un cuerpo de ambulancias en la Guerra Franco-Prusiana. Fue herido en batalla, dejándolo con una discapacidad permanente. Fue galardonado con la Cruz de Hierro por sus servicios.

Su esposa, Adelheid Rimpau murió en 1875, dejándolo a él para criar a sus seis hijos. En 1886, se casó con Sophie Sack, y luego tuvo otro hijo. Dos años después, el 24 de agosto de 1888, murió en Bonn, Alemania.

Trabajo

La tesis doctoral de Clausius sobre la refracción de la luz propuso que vemos un cielo azul durante el día, y varios tonos de rojo al amanecer y atardecer entre otros fenómenos debido a la reflexión y refracción de la luz. Más tarde, Lord Rayleigh demostraría que en realidad se debía a la dispersión de la luz, pero de cualquier forma, Clausius utilizó un enfoque mucho más matemático que algunos han utilizado.

Su artículo más famoso, Ueber die bewegende Kraft der Wärme "On the Moving Force of Heat and the Laws of Heat which may be Deduced Therefrom" fue publicado en 1850, y trataba sobre la teoría mecánica del calor. En este artículo, mostró que había 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; la tercera ley fue desarrollada por Walther Nernst, durante los años 1906–1912. Este artículo lo hizo famoso entre los científicos.

La declaración más famosa de Clausius sobre la segunda ley de la termodinámica fue publicada en alemán en 1854, y en inglés en 1856.

El calor nunca puede pasar de un cuerpo más frío a uno más cálido sin que simultáneamente ocurra algún otro cambio conectado con ello.

Durante 1857, Clausius contribuyó al campo de la teoría cinética después de refinar el modelo cinético de gas muy simple de August Krönig para incluir movimientos moleculares traslacionales, rotacionales y vibracionales. En este mismo trabajo introdujo el concepto de 'camino libre medio' de una partícula.

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 originalmente desarrollada en 1834 por Émile Clapeyron.

Entropía

En 1865, Clausius dio la primera versión matemática del concepto de entropía, y también le dio su nombre. Clausius eligió la palabra porque el significado del griego ἐν en "en" y τροπή tropē "transformación" es "contenido transformativo" o "contenido de transformación" "Verwandlungsinhalt". Utilizó la unidad ahora abandonada símbolo de 'Clausius': Cl para la entropía.

El artículo histórico de 1865 en el que introdujo el concepto de entropía termina con el siguiente resumen de las leyes primera y segunda de la termodinámica:

Homenajes

• Membresía Honoraria de la Institución de Ingenieros y Constructores de Buques de Escocia en 1859. IESIS Institution of Engineers and Shipbuilders in Scotland
• Cruz de Hierro de 1870
• Miembro de la Royal Society of London en 1868 y recibió su Medalla Copley en 1879.
• Miembro de la Real Academia Sueca de Ciencias en 1878.
• Medalla de Huygens en 1870.
• Miembro Extranjero de la Accademia Nazionale dei Lincei en Roma en 1880
• Miembro de la Academia Alemana de Ciencias Leopoldina en 1880
• Premio Poncelet en 1883.
• Doctorado honorario de la Universidad de Würzburg en 1882.
• Miembro Extranjero de la Real Academia Neerlandesa de Artes y Ciencias en 1886.
• Pour le Mérite para Artes y Ciencias en 1888
• El cráter lunar Clausius nombrado en su honor.
• Un memorial en su ciudad natal de Koszalin en 2009

Publicaciones

• Clausius, R. 1867. The Mechanical Theory of Heat – with its Applications to the Steam Engine and to Physical Properties of Bodies. London: John van Voorst. editions:PwR_Sbkwa8IC..mw-parser-output cite.citation{font-style:inherit}.mw-parser-output .citation q{quotes:"\"""\"""'""'"}.mw-parser-output .id-lock-free a,.mw-parser-output .citation .cs1-lock-free a{background:linear-gradienttransparent,transparent,url"//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/65/Lock-green.svg"right 0.1em center/9px no-repeat}.mw-parser-output .id-lock-limited a,.mw-parser-output .id-lock-registration a,.mw-parser-output .citation .cs1-lock-limited a,.mw-parser-output .citation .cs1-lock-registration a{background:linear-gradienttransparent,transparent,url"//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d6/Lock-gray-alt-2.svg"right 0.1em center/9px no-repeat}.mw-parser-output .id-lock-subscription a,.mw-parser-output .citation .cs1-lock-subscription a{background:linear-gradienttransparent,transparent,url"//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/aa/Lock-red-alt-2.svg"right 0.1em center/9px no-repeat}.mw-parser-output .cs1-subscription,.mw-parser-output .cs1-registration{color:#555}.mw-parser-output .cs1-subscription span,.mw-parser-output .cs1-registration span{border-bottom:1px dotted;cursor:help}.mw-parser-output .cs1-ws-icon a{background:linear-gradienttransparent,transparent,url"//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4c/Wikisource-logo.svg"right 0.1em center/12px no-repeat}.mw-parser-output code.cs1-code{color:inherit;background:inherit;border:none;padding:inherit}.mw-parser-output .cs1-hidden-error{display:none;font-size:100%}.mw-parser-output .cs1-visible-error{font-size:100%}.mw-parser-output .cs1-maint{display:none;color:#33aa33;margin-left:0.3em}.mw-parser-output .cs1-subscription,.mw-parser-output .cs1-registration,.mw-parser-output .cs1-format{font-size:95%}.mw-parser-output .cs1-kern-left,.mw-parser-output .cs1-kern-wl-left{padding-left:0.2em}.mw-parser-output .cs1-kern-right,.mw-parser-output .cs1-kern-wl-right{padding-right:0.2em}.mw-parser-output .citation .mw-selflink{font-weight:inherit} Traducciones al inglés de nueve artículos.