Rudolf Clausius

Döngüsel bir işlemde meydana gelen tüm dönüşümlerin cebirsel toplamı yalnızca pozitif olabilir veya aşırı bir durum olarak sıfıra eşit olabilir.

Rudolf Julius Emanuel Clausius, Alman bir fizikçi ve matematikçi olup, termodinamik biliminin merkezi kurucularından biri olarak kabul edilir. Sadi Carnot'nun ilkesini Carnot döngüsü olarak yeniden ifade ederek, ısı teorisine daha doğru ve daha sağlam bir temel sağlamıştır. En önemli makalesi olan "On the Moving Force of Heat" (Isının Hareket Ettirici Kuvveti Üzerine), 1850'de yayımlanmış olup, termodinamiğin ikinci yasasının temel fikirlerini ilk kez ortaya koymuştur. 1865'te entropi kavramını tanıtmıştır. 1870'te ısıya uygulanan virial teoremini tanıtmıştır.

Yaşam

Clausius, şimdi Polonya'da Koszalin olan Köslin'de, Prusya'nın Pomerania Eyaletinde doğmuştur. Babası Protestan bir papaz ve okul müfettişiydi ve Rudolf, babasının okulunda okumuştur. 1838'de Stettin'deki Gymnasium'a gitti. Clausius, 1840 yılından beri Gustav Magnus, Peter Gustav Lejeune Dirichlet ve Jakob Steiner gibi kişilerle beraber matematik ve fizik okuduğu Berlin Üniversitesi'nden 1844'te mezun olmuştur. Ayrıca Leopold von Ranke ile tarih okumuştur. 1848 yılında Halle Üniversitesi'nden Dünya'nın atmosferindeki optik etkiler konusunda doktorasını aldı. 1850'de Berlin'de Kraliyet Topçu ve Mühendislik Okulu'nda fizik profesörü olmuş ve Berlin Üniversitesi'nde Privatdozent olmuştur. 1855'te Zürih'teki Swiss Federal Institute of Technology olan ETH Zürich'te profesör olmuş, 1867 yılına kadar orada kalmıştır. O yıl Würzburg'a taşındı ve iki yıl sonra, 1869'da Bonn'a taşındı.

1870'te Clausius, Franco-Prussian Savaşında bir ambulans birliği organize etmiştir. Savaşta yaralanmış ve bu da onda kalıcı bir engelliliğe neden olmuştur. Hizmetleri için Iron Cross ile ödüllendirilmiştir.

Eşi Adelheid Rimparu 1875'te ölmüş, altı çocuğunu yetiştirmek ona kalmıştır. 1886'da Sophie Sack ile evlenmiş ve sonra bir çocuk daha olmuştur. İki yıl sonra, 24 Ağustos 1888'de Almanya'nın Bonn şehrinde ölmüştür.

Çalışma

Clausius'un ışığın kırılması konusundaki doktora tezi, gündüz mavi gökyüzünü ve gün doğumunda ve günbatımında çeşitli kırmızı tonlarını ve diğer olayları ışığın yansıması ve kırılması nedeniyle görebileceğimizi öne sürmüştür. Daha sonra Lord Rayleigh bunun aslında ışığın saçılması nedeniyle olduğunu gösterecek olsa da, yine de Clausius bazı kişilerin kullandığından çok daha matematiksel bir yaklaşım kullanmıştır.

En ünlü makalesi olan Ueber die bewegende Kraft der Wärme "On the Moving Force of Heat and the Laws of Heat which may be Deduced Therefrom" (Isının Hareket Ettirici Kuvveti ve Bundan Türetilebilecek Isı Yasaları Üzerine), 1850'de yayımlanmış olup, ısının mekanik teorisini ele almıştır. Bu makalede, Carnot'nun ilkesi ile enerji korunumu kavramı arasında bir çelişki olduğunu göstermiştir. Clausius bu çelişkiyi aşmak için termodinamiğin iki yasasını yeniden ifade etmiş, üçüncü yasa Walther Nernst tarafından 1906–1912 yılları arasında geliştirilmiştir. Bu makale onu bilim insanları arasında ünlü kılmıştır.

Clausius'un termodinamiğin ikinci yasasının en ünlü ifadesi 1854'te Almanca ve 1856'da İngilizce yayımlanmıştır.

Isı asla daha soğuk bir cisimden daha sıcak bir cisme, aynı zamanda meydana gelen başka bir değişiklik olmaksızın geçemez.

1857 yılında, Clausius, August Krönig'in çok basit gaz-kinetik modelini translasyonel, rotasyonel ve titreşimli moleküler hareketleri içerecek şekilde geliştirdikten sonra kinetik teori alanına katkıda bulunmuştur. Aynı çalışmada bir parçacığın 'Ortalama serbest yol' kavramını tanıtmıştır.

Clausius, Clausius–Clapeyron bağıntısını termodinamikten çıkarmıştır. Bu bağıntı, katı ve sıvı gibi maddenin iki hali arasındaki faz geçişini karakterize etmenin bir yolu olup, başlangıçta 1834'te Émile Clapeyron tarafından geliştirilmiştir.

Entropi

1865'te Clausius, entropi kavramının ilk matematiksel versiyonunu vermiş ve aynı zamanda ona ismini de vermiştir. Clausius sözcüğü, Yunanca ἐν en "içinde" ve τροπή tropē "dönüşüm"den gelen anlam "dönüştürücü içerik" veya "dönüşüm içeriği" "Verwandlungsinhalt" olduğu için seçmiştir. Şu anda terk edilmiş olan 'Clausius' birimini, simgesi: Cl entropisi için kullanmıştır.

Entropi kavramını tanıttığı 1865'teki önemli makale, termodinamiğin birinci ve ikinci yasalarının aşağıdaki özetiyle sona ermektedir:

Onurlandırmalar

• 1859'da İskoçya'da Mühendisler ve Gemi İnşa Ustalarının Enstitüsü'nde (IESIS Institution of Engineers and Shipbuilders in Scotland) Fahri Üyelik.
• 1870 Iron Cross
• 1868'de Londra Kraliyet Cemiyeti'nin Üyesi ve 1879'da Copley Medal aldı.
• 1878'de İsveç Kraliyet Bilimler Akademisi'nin Üyesi.
• 1870'te Huygens Medal.
• 1880'de Roma'da Accademia Nazionale dei Lincei'nin Yabancı Üyesi
• 1880'de Alman Bilimler Akademesi Leopoldina Üyesi
• 1883'te Poncelet Ödülü.
• 1882'de Würzburg Üniversitesi'nden Fahri Doktora.
• 1886'da Hollanda Kraliyet Sanat ve Bilim Akademisi'nin Yabancı Üyesi.
• 1888'de Sanat ve Bilimler için Pour le Mérite
• Onur anlamına gelen Clausius ay krateri.
• 2009'da memleketinde Koszalin'de bir anıt

Yayınlar

• Clausius, R. 1867. The Mechanical Theory of Heat – with its Applications to the Steam Engine and to Physical Properties of Bodies. Londra: 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} Dokuz makalenin İngilizce çevirileri.