克拉佩隆

克拉佩隆

首先,简单介绍一下生活

克拉珀龙(1799 ~ 1864)是法国物理学家。1799 2月26日出生于法国巴黎。

1818,克拉珀隆从法国高等技术学院毕业后在矿业学院工作。1820赴俄罗斯彼得堡土木工程学院深造工作。1830年俄国爆发七月革命,他因明显的自由主义倾向被迫离开彼得堡回国。回国后,克拉珀隆从事铁路工程,尤其是蒸汽机车的设计和结构研究。1848年,他接替大数学家科尔西(1789—1857)成为法国科学院院士。1844桥梁道路工程学院教授,讲授蒸汽机相关课程。

克拉珀隆于1864年10月28日在巴黎逝世,享年65岁。

第二,科学贡献

克拉珀隆对物理学的贡献主要在热力学理论方面。

1.建立卡诺循环的示功图,由示功图计算热机效率。

1824年,法国军事工程师萨迪·卡诺(1796—1832)在他的著作《火力研究》中研究了“从热获得运动”的一般方法。卡诺认为任何热机都必须在高温热源和低温热源之间工作,指出“任何有温差的地方都可以发电;反之,在这个力可以消耗的地方,就会形成温差,可能会破坏热量和质量的平衡。“这构成了一个理想的循环,由两个等温过程和两个绝热过程组成。在循环中,压缩所消耗的功小于膨胀所获得的功,所以有多余的净功可以用来对外界做功。然而,卡诺作品的价值在当时并没有得到认可。1834年,克拉珀龙意识到这个问题的重要性,写了一篇关于热的力量的论文。首先用微积分表达了卡诺对理想热机的文字分析,其次用瓦特的功率计-压力-容积图来说明。克拉珀龙用压力-容积图上的四条压力-容积曲线说明了卡诺循环中的两个等温过程和两个绝热过程,并指出卡诺的理想热机在一个循环中所做的功正好等于这四条压力-容积曲线所围成的面积。这样,我们不仅可以估算一个循环变化过程中所做的功,还可以提出热机的效率可以用这个循环所做的功与所供热量的比值来衡量。这种图被广泛使用,至今仍出现在热学教材中。由于克拉珀龙的发展,卡诺贡献的意义逐渐被人们所理解。

克拉珀隆的工作后来被开尔文和克劳修斯(1822-1888)重新研究,作为热力学第二定律的基础。直到那时,人们才意识到克拉珀隆工作的真正意义。

2.建立了理想气体的克拉珀龙方程。

克拉珀隆还提出了以他的名字命名的理想气体的状态方程。

它比一定质量的理想气体的状态方程要好:

适用范围更广。前者可以从后者推导出来。但在历史上,克拉珀龙方程是由气体的实验定律归纳出来的。

3.丰富的铁路工程经验和知识。

他设计了法国第一条铁路线,并为法国第一座铁路桥的修建提供了计算方法和数据,于是发明了支撑力矩的克拉珀隆计算法。

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