Biografía de Rudolf Clausius

La Biografía de Rudolf Clausius nos devela a un matemático que se empeñó en demostrar las leyes de la termodinámica y se distinguió por erigirse en uno de los primeros ecologistas, ya que describió los efectos de estas leyes para la formulación de una teoría económica coherente con ellas, lo que en el siglo XX dio lugar a la creación de la economía ecológica.

Resumen de la biografía de Rudolf Clausius

Rudolph Julius Emanuel Clausius, vino al mundo el 2 de enero del año 1822, en Koszalin, (antiguó Reino de Prusia) actual Polonia. Se destacó como un físico alemán. Luego de asistir al gimnasio en Atetan y haber estudiado de 1840 a 1844, en la Universidad de Berlín, recibió el título de doctor en  el año 1848 por la Universidad de Halle.

Su esposa, Adelheid Rimpham, murió de escarlatina al dar a luz en 1875, quedando viudo con seis hijos a quienes mantener. No obstante, siguió enseñando, pero a partir de entonces contó con menos tiempo para la investigación.

En el año 1886 contrajo matrimonio con Sophie Stack, con quien logró concebir otro hijo. Dos años luego, el 24 de agosto de 1888, falleció en Bonn, Alemania.

Para el año 1870 Rudolf Clasius logró organizar un cuerpo de ambulancias durante la Guerra Franco-prusiana. Fue herido en una batalla, lo cual lo dejó con una discapacidad permanente; pero fue honrado con la Cruz de Hierro por sus servicios prestado.

También se desempeñó como profesor de física en la Escuela Real de Artillería e Ingeniería de Berlín (1850-1855) y catedrático del área de física en las universidades de Zurich (1855-1867), Wurzburg (1867) y Bonn (1869), en la cual permaneció hasta su fallecimiento.

Rudolf Clausius y su Principio de la Termodinámica

Extraordinariamente dotado para el ámbito de las matemáticas y la física teórica, Rudolf Clausius se destacó como uno de los fundadores de la termodinámica.

Hacia el año 1845, James Prescott Joule y Julius Robert von Mayer determinaron la naturaleza del calor y su equivalente mecánico, enunciando el  primer principio de la termodinámica.

En el año 1850, Rudolf Clausius expuso el segundo principio de la termodinámica como la imposibilidad de flujo espontáneo de calor en un cuerpo frío a otro caliente sin aplicar un trabajo externo.

Argumentaba que  "el calor no puede pasar de un cuerpo frío a uno más cálido espontáneamente". Este afamado enunciado se encuentra en la memoria “Sobre la fuerza motriz del calor”, la cual se presentó en la Academia de Ciencias de Berlín en el año 1850. Al año siguiente, su colega británico lord Kelvin enunció también este principio, aunque de forma diferente pero equivalente.

En el año 1865, ya partir de las demostraciones de Carnot, quien venía trabajando sobre los ciclos de calor, Rudolf Clausius impuso el término entropía.

Para ese entonces, lo definió como la proporción de energía que posee un sistema incapaz de desarrollar trabajo, y llegó a demostrar que la entropía de un sistema aumenta en un proceso irreversible; Por ello el desarrollo de la  máquina de vapor en parte se debe a sus estudios y experimentos.

La Teoría Cinética de los Gases de Rudolf Clausius

De igual manera, desarrolló estudios sobre la teoría cinética de los gases, cuyos fundamentos se deben a este científico, con la noción de "camino libre medio" de una molécula en los gases.

Aclaró también diversos aspectos de la electrólisis: sus conceptos componen la base de la teoría de la disociación electrolítica, determinada luego por Arrhenius en 1887.

Sus obras más notables son:

• La función potencial y el potencial (1864)
• Teoría mecánica del calor (1876).

En el volumen inicial de esta última obra Rudolf Clausius desarrolló en fórmulas matemáticas los dos principios de la termodinámica; el segundo principio lo enunció cuando afirma "no es posible que suceda espontáneamente un paso de calor de un cuerpo más frío a otro más caliente", lo que involucra que las transformaciones naturales son inalterables.

Principios de la termodinámica a sus aplicaciones

Ruiza, M., Fernández, T. y Tamaro, E. (2004), en la Biografía de Rudolf Clausius, publicada en Biografías y Vidas de la enciclopedia biográfica en línea. Barcelona (España), nos revela que después pasó de los principios de la termodinámica a sus aplicaciones.

Para ello analizó en particular las propiedades de los gases mediante la exposición teórica de la teoría cinética, que de acuerdo con sus estudios, advierte que los gases están formados por partículas que poseen movimiento continuo con velocidades inmensas, que se entrechocan, rebotando luego como mínimos proyectiles sobre las paredes del depósito que las contienen.

También construye, según la segunda parte del libro, una teoría mecánica de la electricidad, complementada con sus correspondientes aplicaciones con relación a los principios primordiales de la termodinámica.

Formación de Rudolf Clausius

• Doctor en Filosofía
• Doctor honoris causa de la Universidad de Halle-Wittenberg
• Universidad Humboldt de Berlín (desde 1840)
• Supervisor doctoral Johann Schweigger
• Alumno de Johann Schweigger

Información profesional

• Empleador de la Universidad de Zúrich
• Escuela Politécnica Federal de Zúrich (desde 1855)
• Universidad de Wurzburgo (desde 1867)
• Royal Society (desde 1868)
• Universidad de Bonn (desde 1869)
• Estudiantes doctorales Carl von Linde

Miembro de Academia de Ciencias

• Miembro de la Real Academia de las Ciencias de Suecia
• Academia Prusiana de las Ciencias
• Real Academia de Artes y Ciencias de los Países Bajos
• Academia de Ciencias de Gotinga (desde 1866)
• Academia de Ciencias de Hungría
• Academia de Ciencias de Baviera (desde 1871)
• Academia Estadounidense de las Artes y las Ciencias (desde 1873)
• Academia Alemana de las Ciencias Naturales Leopoldina (desde 1880)
• Academia Nacional de los Linces (desde 1880)
• Academia de Ciencias de Turín (desde 1882)
• Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos (desde 1883)
• Sociedad Real de Edimburgo (desde 1888)

Distinciones Otorgadas

• Miembro extranjero de la Royal Society
• Orden del Mérito de las Ciencias y las Artes
• Cruz de Hierro (1871)
• Medalla Copley (1879)
• Premio Poncelet (1882)
• Orden bávara de Maximiliano para la Ciencia y las Artes (1885)

Trabajos de Rudolf Clausius

La tesis de Rudolf Clausius con relación a la refracción de la luz planteó que observamos durante el día un cielo azul y diversos tonos de color rojo al amanecer y al atardecer (entre otros fenómenos), por la reflexión y refracción de la luz.

Años después, Lord Rayleigh demostró que en realidad se trataba de la  dispersión de la luz. Pero, Rudolf Clausius utilizó un enfoque mucho más matemático que sus antecesores.

Su artículo más famoso, “Über die bewegende Kraft der Wärme” (“Sobre la fuerza motriz del calor y las Leyes del calor que pueden ser deducidas”) se publicó en el año 1850 y se refirió a la teoría mecánica del calor.

En este documento, logró demostrar que había una contradicción entre el principio de Carnot y el concepto de la conservación de la energía. Clausius insistió en las dos leyes de la termodinámica para vencer esta contradicción.

Frases Célebres de Rudolf Clausius

¿Y la Tercera Ley de la termodinámica?

También se tiene conocimiento de que la tercera ley de la termodinámica la desarrolló Walther Nernst entre los años 1906 y 1912, convirtiéndose en uno de los más afamados científicos.

En el año1857, esta se constituyó en una de sus más importantes contribuciones al campo de la teoría cinética rediseñando el modelo cinético de los gases de August Krönig, y haciéndolo mucho más simple e incluyendo los movimientos de traslación, rotación y vibración de las moléculas. Además integró el concepto de recorrido libre medio de una partícula.

De esta forma, se deriva la Relación de Clausius-Clapeyron de termodinámica, que es una forma de caracterizar el pase de fase entre dos estados de la materia, (sólido y líquido), que originalmente había sido desarrollada en el año  1834 por Émile Clapeyron.

Como él mismo enfatizó “No se trata en absoluto de sopesar probabilidades, sino de poder distinguir con total certidumbre lo posible de lo imposible. Cualquier obtención de energía sin un gasto correspondiente de energía es absolutamente imposible.”

Sabía Ud., que...

Muerte de Rudolf Clausius

Rudolf Clausius falleció en Bonn el 24 de agosto de 1888. Pero tres años antes, escribió un pequeño opúsculo, titulado “Sobre los recursos energéticos de la naturaleza y su utilización para el bien de la humanidad”, donde advierte que el futuro del hombre depende de su capacidad de nutrir nuestras industrias y máquinas solo con las energías renovables, en fin, de energía solar, ya sea en forma directa o indirecta.