Юлиус фон Майер - Julius von Mayer

Юлиус Роберт фон Майер
Юлиус Роберт фон Майер
Родился	Юлиус Роберт Майер 25 ноября 1814 г. Хайльбронн
Умер	20 марта 1878 г. (1878-03-20)(63 года) Хайльбронн, Германская империя
Национальность	Немецкий
Альма-матер	Тюбингенский университет
Известен	Первый закон термодинамики реагент Майера
Награды	Медаль Копли (1871 г.)
Научная карьера
Поля	Физика
Под влиянием	Уильям Томсон

Юлиус Роберт фон Майер (25 ноября 1814 - 20 марта 1878) был немецким врачом , химиком и физиком и одним из основоположников термодинамики . Он наиболее известен тем, что в 1841 году провозгласил одно из первоначальных заявлений о сохранении энергии или то, что сейчас известно как одна из первых версий первого закона термодинамики , а именно, что «энергия не может быть ни создана, ни уничтожена». В 1842 году Майер описал жизненно важный химический процесс, который теперь называется окислением, как основной источник энергии для любого живого существа . Его достижения остались незамеченными, и приоритет открытия механического эквивалента тепла был приписан Джеймсу Джоулю в следующем году. Он также предположил, что растения превращают свет в химическую энергию.

Ранние годы

Семья фармацевтов Майер из Хайльбронна ок. 1820/25 г. показаны родители и двое из трех сыновей: вероятно, Карл Густав и Юлиус Роберт.

Майер родился 25 ноября 1814 года в Хайльбронне , Вюртемберг ( Баден-Вюртемберг , современная Германия), в семье фармацевта . Он вырос в Хайльбронне. После получения аттестата зрелости он изучал медицину в Тюбингенском университете , где он был членом Корпуса Гестфалия , немецкого студенческого корпуса . В 1838 году он получил докторскую степень, а также сдал Staatsexamen . После пребывания в Париже (1839/40) он уехал корабельным врачом на голландском трехмачтовом паруснике в путешествие в Джакарту .

Хотя до этого путешествия он почти не интересовался физическими явлениями , его наблюдение о том, что набегающие штормом волны теплее, чем спокойное море, заставило его задуматься о физических законах , в частности о физическом явлении тепла и вопросе, может ли непосредственно возникшее тепло в отдельности (теплота сгорания) или сумма количеств тепла, выделяемого прямым и косвенным путями, должны учитываться в процессе горения . После своего возвращения в феврале 1841 года Майер посвятил свои усилия решению этой проблемы.

В 1841 году он поселился в Хайльбронне и женился.

Развитие идей

Еще в детстве Майер проявлял большой интерес к различным механическим механизмам. Это был молодой человек, который проводил различные эксперименты физического и химического характера. Фактически, одним из его любимых увлечений было создание различных типов электрических устройств и воздушных насосов. Было очевидно, что он умен. Таким образом, Майер учился в университете Эберхарда-Карла в мае 1832 года. Во время своего пребывания там он изучал медицину.

В 1837 году он и некоторые из его друзей были арестованы за ношение Couleurs запрещенной организации. Последствия этого ареста включали исключение из колледжа на один год и короткий срок заключения. Это отвлечение отправило Майера в Швейцарию, Францию ​​и Голландскую Ост-Индию . Майер привлек дополнительный интерес к математике и инженерии у своего друга Карла Баура через частные уроки. В 1841 году Майер вернулся в Хайльбронн, чтобы заниматься медициной, но его новой страстью стала физика.

В июне 1841 г. он завершил свою первую научную работу «О количественном и качественном определении сил». Другие профессионалы в этой области в основном игнорировали это. Затем Майер заинтересовался областью тепла и его движением. Он представил числовое значение механического эквивалента тепла. Он также был первым человеком, который описал жизненно важный химический процесс, который теперь называется окислением, как основной источник энергии для любого живого существа.

В 1848 году он подсчитал, что в отсутствие источника энергии Солнце остынет всего за 5000 лет, и предположил, что удар метеоритов сохраняет его горячим.

Поскольку в то время его не воспринимали всерьез, его достижения не принимали во внимание, и заслуга была дана Джеймсу Джоулю . Майер чуть не покончил с собой после того, как обнаружил этот факт. Он провел некоторое время в психиатрических больницах, чтобы оправиться от этого и потери некоторых из своих детей. Некоторые из его статей были опубликованы из-за передового характера физики и химии. В 1859 году философским факультетом Тюбингенского университета ему было присвоено звание почетного доктора . Его упущенная из виду работа была возобновлена ​​в 1862 году физиком Джоном Тиндаллом на лекции в Лондонском Королевском институте. В июле 1867 года Майер опубликовал «Die Mechanik der Wärme». Эта публикация посвящена механике тепла и его движения. 5 ноября 1867 года Майер был удостоен личного дворянства Королевством Вюртемберг (фон Майер), что является немецким эквивалентом британского рыцарского звания. Юлиус Роберт фон Майер умер в Германии.

Что касается калорийности, Майер был первым, кто сформулировал закон сохранения энергии, один из самых фундаментальных принципов современной физики. Закон сохранения энергии гласит, что полная механическая энергия системы остается постоянной в любой изолированной системе объектов, которые взаимодействуют друг с другом только посредством консервативных сил . Первая попытка Майера в том , сохранение энергии был документ , который он послал в Поггендорф «s Annalen дер Physik , в которой он постулировал сохранение силы ( Erhaltungssatz дер Kraft ). Однако из-за отсутствия у Майера повышения квалификации в области физики он содержал ряд фундаментальных ошибок и не был опубликован. Майер продолжал упорно добиваться этой идеи и спорил с профессором физики Тюбингена Иоганном Готлибом Норрембергом , который отверг его гипотезу . Однако Норремберг дал Майеру ряд ценных предложений о том, как эту идею можно исследовать экспериментально; например, если кинетическая энергия превращается в тепловую, вода должна нагреваться вибрацией .

Майер не только выполнил эту демонстрацию, но и определил количественный коэффициент превращения, вычислив механический эквивалент тепла. Результатом его исследований был опубликован в 1842 майском Либих «s Annalen дер Chemie унд PHARMACIE . Это было переведено как « Замечания о силах неорганической природы». В своей брошюре Die organische Bewegung im Zusammenhang mit dem Stoffwechsel ( «Органическое движение в связи с метаболизмом» , 1845) он определил числовое значение механического эквивалента тепла: сначала как 365 кгс · м / ккал, далее 425 кгс · м / ккал; современные значения составляют 4,184 кДж / ккал (426,6 кгс · м / ккал) для термохимической калорийности и 4,1868 кДж / ккал (426,9 кгс · м / ккал) для калорий в международной паровой таблице.

Это соотношение подразумевает, что, хотя работа и тепло являются разными формами энергии, они могут быть преобразованы друг в друга. Этот закон теперь называется первым законом термодинамики и привел к формулировке общего принципа сохранения энергии , окончательно сформулированного Германом фон Гельмгольцем в 1847 году.

Отношение Майера

Майер вывел соотношение между удельной теплотой при постоянном давлении и удельной теплотой при постоянном объеме для идеального газа. Отношение следующее:

${\ displaystyle C_ {P, m} -C_ {V, m} = R}$,

где C _{P, m} - удельная теплоемкость при постоянном давлении , C _{V, m} - удельная теплоемкость при постоянном объеме, а R - газовая постоянная .

Более поздняя жизнь

Майер осознавал важность своего открытия, но его неспособность выражать свои мысли с научной точки зрения привела к унизительным спекуляциям и сопротивлению со стороны научного истеблишмента. Современные физики отвергли его принцип сохранения энергии, и даже известные физики Герман фон Гельмгольц и Джеймс Прескотт Джоуль отнеслись к его идеям враждебно. Первый сомневался в квалификации Майера в физических вопросах, и со вторым разгорелся ожесточенный спор о приоритете.

В 1848 году двое из его детей быстро умерли подряд, и психическое здоровье Майера ухудшилось. Он пытался покончить жизнь самоубийством 18 мая 1850 года и был помещен в психиатрическую больницу. После освобождения он был сломленным человеком и лишь робко вернулся в общественную жизнь в 1860 году. Однако тем временем его научная слава росла, и он поздно получил признание своих достижений, хотя, возможно, на той стадии, когда он был больше не могу наслаждаться этим.

Он продолжал активно работать врачом до самой смерти.

Почести

• 1840 г. Юлиус фон Майер получил Рыцарский крест ордена Короны (Вюртемберг) .
• 1869 Майер получил приз Понселе .
• Robert-Mayer-Gymnasium и Robert-Mayer-Volks- унд Schulsternwarte в Хейльбронном носят его имя.

В области химии он изобрел реактив Майера, который используется для обнаружения алкалоидов.

Работает

• Ueber das Santonin: eine Inaugural-Диссертация, welche zur Erlangung der Doctorwürde in der Medicin & Chirurgie unter dem Praesidium von Wilhelm Rapp im July 1838 der öffentlichen Prüfung vorlegt Julius Robert Mayer . М. Мюллер, Хейльбронна 1838 Digital издание в университете и государственной библиотеки Дюссельдорф

использованная литература

дальнейшее чтение

• Канева, Кеннет Л. (1993). Роберт Майер и сохранение энергии . Издательство Принстонского университета. ISBN 978-0-691-08758-0.

внешние ссылки

• СМИ, связанные с Юлиусом Робертом фон Майером на Викискладе?
• Цитаты, связанные с Юлиусом фон Майером в Wikiquote