Benoît Paul Émile Clapeyron

Benoît Paul Émile Clapeyron

Benoît Paul Émile Clapeyron (in francese: [klapɛʁɔ̃]; 26 gennaio 1799 – 28 gennaio 1864) è stato un ingegnere e fisico francese, uno dei fondatori della termodinamica. È noto per aver sviluppato la legge dei gas ideali.

Vita

Nato a Parigi, Clapeyron ha studiato all'École polytechnique, laureandosi nel 1818. Ha studiato anche all'École des mines. Nel 1820 lui e Gabriel Lamé si sono recati a San Pietroburgo per insegnare e lavorare presso la scuola di pubblica utilità locale. È tornato a Parigi solo dopo la rivoluzione di luglio del 1830, supervisionando la costruzione delle prime linee ferroviarie che collegavano Parigi a Versailles e Parigi a Saint-Germain. I fratellastri Stéphane Mony e Eugène Flachat hanno collaborato a questo progetto, finanziato da Adolphe d'Eichthal, Rothschild, Auguste Thurneyssen, Sanson Davillier e i fratelli Péreire. Clapeyron ha portato i suoi progetti di motori a vapore in Inghilterra nel 1836 per trovare un produttore e ha ingaggiato la Sharp, Roberts and Co.

Dal 1844 al 1859 Clapeyron è stato professore all'École des Ponts et Chaussées.

Clapeyron ha sposato Mélanie Bazaine, figlia di Pierre-Dominique Bazaine (matematico e ingénieur des ponts) e sorella maggiore di Pierre-Dominique (Adolphe) Bazaine (ingegnere ferroviario) e François Achille Bazaine (Maresciallo di Francia).

Opere

Nel 1834 ha dato il suo primo contributo alla creazione della termodinamica moderna pubblicando un rapporto intitolato Mémoire sur la puissance motrice de la chaleur (Memoria sulla potenza motrice del calore), in cui ha sviluppato il lavoro del fisico Nicolas Léonard Sadi Carnot, deceduto due anni prima. Sebbene Carnot avesse sviluppato un'analisi convincente di una macchina termica generalizzata, aveva impiegato la teoria del calorico, goffa e già fuori moda.

Clapeyron, nella sua memoria, ha presentato il lavoro di Carnot in una forma grafica più accessibile e analitica, mostrando il ciclo di Carnot come una curva chiusa su un diagramma indicatore, un grafico della pressione in funzione del volume (chiamato in suo onore grafico di Clapeyron). L'analisi di Carnot di Clapeyron è stata diffusa più ampiamente nel 1843 quando Johann Poggendorff l'ha tradotta in tedesco.

Nel 1842 Clapeyron ha pubblicato le sue scoperte sulla "posizione ottimale per il pistone alla quale le varie valvole dovrebbero essere aperte o chiuse". Nel 1843 Clapeyron ha ulteriormente sviluppato l'idea di un processo reversibile, già suggerito da Carnot, e ha formulato in modo definitivo il principio di Carnot, noto oggi come il secondo principio della termodinamica.

Questi fondamenti gli hanno permesso di compiere estensioni sostanziali del lavoro di Clausius, inclusa la formula, oggi nota come relazione di Clausius-Clapeyron, che caratterizza la transizione di fase tra due fasi della materia. Ha inoltre affrontato questioni relative alle transizioni di fase in quelli che in seguito divennero noti come problemi di Stefan.

Clapeyron ha lavorato anche sulla caratterizzazione dei gas perfetti, sull'equilibrio dei solidi omogenei e sui calcoli della statica delle travi continue, in particolare sul teorema dei tre momenti (teorema di Clapeyron).

Riconoscimenti

- Membro dell'Académie des Sciences (1858).

- La Rue Clapeyron nell'VIII arrondissement di Parigi (qui) prende il suo nome.

- Il suo nome è uno dei 72 nomi incisi sulla Torre Eiffel.

Pubblicazioni

- Clapeyron, E. (1834). "Mémoire sur la Puissance Motrice de la Chaleur". Journal de l'École Royale Polytechnique (in francese). Vingt-troisième cahier, Tome XIV. Parigi: De l'Imprimerie Royale: 153–190.

- Clapeyron, E. (1837). Taylor, Richard (a cura di). "Memoir on the Motive Power of Heat". Scientific Memoirs. 1: 347 – tramite Wikisource. [scan ] (fonte: The Internet Archive)