Rudolf Clausius

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
(Omdirigert fra Clausius)
Gå til: navigasjon, søk
Rudolf Clausius

Rudolf Julius Emanuel Clausius (født 2. januar 1822 i Köslin, død 24. august 1888 i Bonn) var en tysk fysiker. Han er i dag mest kjent som grunnleggeren av moderne termodynamikk som han selv kalte mekanisk varmeteori. I denne forbindelsen formulerte han termodynamikkens første og andre hovedsetning. Dette ledet han til å innføre begrepet entropi som er av grunnleggende betydning i fysikken. Han arbeidet ved flere universiteter og ga også grunnleggende arbeid til forståelsen av atmosfærisk optikk, hva som skjer under elektrolyse og videreføring av kinetisk teori. På slutten av sitt liv beviste han det generelle virial-teoremet i mekanikken som har vært til stor betydning med mange forskjellige anvendelser.

Vitenskapelig liv[rediger | rediger kilde]

Han ble født 1822 i Köslin som ligger i dagens Polen, men som på den tiden lå i den tyske provinsen Pommern. Etter å ha fått sin første utdannelse ved gymnasiet i Stettin, ble han uteksaminert i 1844 fra Universitetet i Berlin etter studier i fysikk og matematikk. Tre år senere i 1847 mottok han sin doktorgrad fra Universitetet i Halle med et arbeid om optiske fenomen i atmosfæren. Dette gjaldt spesielt fargen på himmelen, hvorfor den er blå om dagen og ofte rødlig ved soloppgang og solnedgang.

Noen år senere ble han professor ved det som idag heter Technische Universität Berlin (TU) og også privatdozent ved Universitetet i Berlin. Det var i denne perioden han skrev sitt mest kjente arbeid Über die bewegende Kraft der Wärme [1] hvor han undersøkte mer nøyaktig hvordan mekanisk arbeid kan utvinnes fra dampmaskiner eller fra varme mer generelt. De grunnleggende ideene var allerede lagt av den franske ingeniør Carnot. Clausius formulerte sine resultat i to fundamentale lover som er det fundamentale grunnlag for dagens termodynamikk[2]. Første hovedsetning sier

1: Die Energie der Welt ist konstant

og gjelder energiens bevarelse. Energi kan ikke forsvinne eller oppstå av seg selv, bare gå over i andre former. Noen år senere etter å ha innført begrepet entropi i denne sammenhengen, formulerte han termodynamikkens andre hovedsetning som

2: Die Entropie der Welt strebt immer einem Maximum zu

Denne fundamental naturlov fikk først sin fulle forklaring av Boltzmann ved bruk av statistisk mekanikk for partiklene som utgjør substansen i det termodynamiske systemet.

I 1855 ble han utnevnt til professor ved ETH i Zürich hvor han ble til 1867. Her arbeidet han i en periode med å bedre forståelsen av elektrolyse og foreslo at molekylene som bidro, kunne løse seg opp i mindre enheter. Dette var lenge før man hadde noen teori for hvordan molekyler var oppbygd av atomer. Clausius undersøkte på denne tiden også faseoverganger og fikk navnet sitt knyttet til det som i dag kalles Clausius-Clapeyron ligningen som tidligere var etablert av den franske fysiker Clapeyron. Etterhvert gikk hans forskningsarbeid i retning av kinetisk teori hvor han innførte det sentrale begrepet midlere fri veilengde.

Etter mange år i Zürich kom han i 1869 til Bonn etter et kort opphold i Würzburg. Hans siste, viktige bidrag til fysikken var etableringen av virial-teoremet i 1870. Det gir en streng relasjon mellom midlere kinetisk og potensiell energi i et stasjonært, mekanisk system. Teoremet er bl.a. av stor betydning i astrofysikken hvor det la grunnlaget for den første påvisning av sort materie i Universet. Clausius døde i Bonn 1888.

Utmerkelser[rediger | rediger kilde]

Litteratur[rediger | rediger kilde]

  1. ^ Clausius, R. (1850), «Über die bewegende Kraft der Wärme», Annalen der Physik 79: 368–397, 500–524. 
  2. ^ Zemansky, Mark W. (1968), Heat and Thermodynamics, Mc-Graw-Hill Book Company Inc. 

Se også[rediger | rediger kilde]