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Lord Kelvin

(William Thonson)

1824-1907

Lord Kelvin
Lord Kelvin

Foi um matemático e físico britânico. Nasceu em 1824 e morreu em 1907.

Nasceu em Belfast, Irlanda do Norte, com o nome de William Thomson.

Aos 68 anos de idade, receberia o título de nobreza de Primeiro Barão Kelvin de Largs, pela grande importância de seu trabalho científico.

Aos os 8 anos, Kelvin já assistia às conferências do pai, que era matemático. Ainda adolescente, escreveria seu primeiro trabalho nessa área. Quando esse estudo foi apresentado na filial da Royal society (em Edimburgo, Escócia, onde então estudava), acharam mais conveniente que fosse lido por um professor mais velho, para que a platéia não se sentisse incomodada ao assistir a uma aula dada por alguém tão jovem. Com 17 anos, foi estudar na universidade de Cambridge, na Inglaterra, e ao se diplomar mudou-se para a França, onde fez sua pós-graduação.

As propriedades do calor foram um dos sistemas preferidos de Kelvin. Analisou com mais profundidades as descobertas de Jacques Charles sobre a variação de volume dos gases em função da variação da temperatura. Charles concluíra, com base em experimentos e cálculos, que à temperatura de -273ºC todos os gases teriam volume igual a zero. Kelvin propôs outra conclusão: não era o volume da matéria que se anularia nessa temperatura, mas sim a energia cinética de suas moléculas. Sugeriu então que essa temperatura deveria ser consideradas a mais baixa possível e chamou-a de zero absoluto. A partir dela, propôs uma nova escala termométrica (que posteriormente recebeu o nome de escala Kelvin), a qual permitiria maior simplicidade para a expressão matemática das relações entre grandezas termodinâmicas.

Kelvin também concluiu, analisando os trabalhos do francês Carnot, que é impossível utilizar toda a energia de um sistema na forma de trabalho. Uma parte dessa energia é inevitavelmente perdida na forma de calor. Na indústria, seus estudos colaboraram para a fabricação de melhores galvanômetros e cabos elétricos, concretizando a implantação de um cabo telegráfico entre a Europa e a América do Norte, no fundo do oceano Atlântico (O sucesso desse empreendimento é que o levou a receber o título da nobreza). Foi também responsável pela implantação do serviço telefônico na Grã-Bretanha e, em 1890, elegeu-se presidente da Royal society.

Todo esse envolvimento com a ciência, no entanto, não o impediu de, no final da vida, opor-se às novas descobertas da desintegração radiativa. Ao morrer, não deixou herdeiros. Tal como ocorrera com Newton, foi sepultado com grandes honras na abadia de Westminster (normalmente reservada a figuras importantíssimas, como monarcas). Suas lápides são vizinhas.

Fonte: www.santarita.g12.br

Lord Kelvin

(William Thonson)

Físico escocês de origem irlandesa (26/6/1824-17/12/1907), criador da escala de temperaturas absolutas Kelvin. O nome deriva de seu título de barão Kelvin of Largs, outorgado pelo governo britânico em homenagem a sua descoberta, em 1892.

Nasce em Belfast, na Irlanda do Norte, filho de um matemático.

Criado em Glasgow, na Escócia, inicia-se nos estudos superiores na universidade local, na qual o pai leciona. Forma-se em Cambridge e dedica-se à ciência experimental.

Em 1832 descobre que a descompressão dos gases provoca esfriamento, e cria a escala de temperaturas absolutas, cujo valor da temperatura em graus equivale ao grau Celsius mais 273,16.

Trabalha como professor em Glasgow entre 1846 e 1899. Interessado no aperfeiçoamento da física instrumental, projeta e desenvolve vários equipamentos, entre eles um aparelho usado na primeira transmissão telegráfica por cabo submarino transatlântico.

Com a participação no projeto de transmissão telegráfica por cabo, acumula grande fortuna pessoal. Em 1852 observa o que hoje se chama de efeito Joule-Thomson: a redução da temperatura de um gás em expansão no vácuo. Morre em Ayrshire, na Escócia.

Fonte: www.mundofisico.joinville.udesc.br

Lord Kelvin

(William Thonson)

William Thomson, lord Kelvin, barão Kelvin of Largs
(1824 - 1907)

Lord Kelvin
Lord Kelvin

Matemático e físico irlandês, nascido em Belfast, Irlanda do Norte, uma das figuras mais notáveis da geração de cientistas britânicos que deram imensa contribuição para o avanço da física durante o século XIX. Filho de um professor de matemática, após a morte da mãe, sua família mudou-se para Glasgow (1829), onde seu pai foi professor universitário e iniciou os estudos de física e matemática (1834). Formado na Universidade de Cambridge (1845), foi nomeado professor da Universidade de Glasgow (1846), inicialmente de filosofia natural, depois se dedicando à ciência experimental, onde permaneceu até o fim da carreira, por 53 anos. Seus principais trabalhos científicos trataram dos fenômenos de transformação da energia. A partir dos descobrimentos sobre a natureza do calor, realizados separadamente por Jean-Baptiste-Joseph Fourier e James Joule, construiu uma teoria unitária dos fenômenos associados às trocas energéticas entre diversos componentes dos sistemas físicos, elaborando, assim,a segunda lei da termodinâmica, segundo a qual a entropia, grandeza que determina o grau de desordem molecular, tende a aumentar em qualquer sistema isolado.

Durante sua vida de brilhante cientista, publicou mais de 650 importantes artigos científicos sobre os mais variados assuntos como escoamentos laminares, vórtices, ondas em canais abertos, capilaridade, flutuação de navios, termodinâmica, etc. Descobriu que a descompressão dos gases provocava esfriamento e criou uma escala de temperaturas absolutas (1832), definindo a equação matemática apropriada para expressar o trabalho de Joule, tornando-se seu grande feito no campo da termodinâmica.

A escala absoluta, também dita escala termodinâmica ou escala Kelvin (T K = T°C + 273,15), tem como ponto de partida do zero absoluto, para medição de temperaturas (1848). Introduziu o termo termodinâmico (1849), formulou as leis da conservação e da dissipação da energia, inventou o galvanômetro (1851) e descobriu o resfriamento provocado pela expansão de gases (1852).

Ainda hoje é muito lembrado por sua contribuição para o aperfeiçoamento dos cabos telegráficos e a construção de um cabo submarino transatlântico de telecomunicação (1866). Contemporâneo de Reynolds, deve-se a este cientista a introdução na Hidráulica do termo turbulência (1887), do inglês turbulence, para designar o estado do escoamento dos fluidos além do número crítico de Reynolds. Aperfeiçoou o tubo de raios catódicos (1887) e foi recompensado pela rainha Vitória com título de Lord Kelvin de Largs, Escócia (1892). É considerado o maior cientista e inventor britânico (patenteou cerca de 70 invenções). Obs: o 0° Kelvin (equivalente a - 273,15°C ou 459,6°F) ou o zero absoluto não existe em estado natural. A esta temperatura a atividade molecular ou atômica é nula, o que significa total inércia de vibrações ou deformações de ligações.

Fonte: members.tripod.com

Lord Kelvin

(William Thonson)

Lord Kelvin

William Thomson (1824-1907), foi uma das mais ilustres figuras da ciência na era vitoriana. Criança precoce, com 15 anos já estudava física na universidade de Glasgow, Irlanda. Com 19 anos, leu o livro de Joseph Fourier, Teoria Analítica do Calor, e, segundo gostava de contar, em uma quinzena aprendeu tudo que continha. Aliás, seu primeiro trabalho, publicado aos 20 anos, tinha como título Expansões de Fourier de funções em séries trigonométricas. Aos 21 anos, Thomson foi para Cambridge e, a partir de então, tornou-se um especialista em praticamente todos os campos da física. Aos 24 anos, baseando-se nos estudos de Sadi Carnot, propôs uma escala absoluta de temperatura, que hoje leva seu nome.
Na Eletricidade, Thomson deu importantes contribuições mas, sua crença na existência de um éter como suporte para os campos eletromagnéticos foi varrido para a lata de lixo pela teoria da relatividade de Einstein.

Nada na vida de William Thomson, depois elevado a Lorde Kelvin, foi corriqueiro. O homem era um poço de superlativos. Quando acertava era grandioso; quando errava, errava estrondosamente. Se, por um lado, foi um dos criadores da Termodinâmica, por outro, recusou-se a aceitar a existência dos átomos, opôs-se à teoria da evolução de Darwin e considerava bobagem as experiências com a radioatividade.

Lord Kelvin

A seguir, vamos contar duas passagens da vida de William Thomson, Lorde Kelvin. A primeira relata seu triunfo ao resolver os problemas com o primeiro cabo submarino entre a Inglaterra e a América. E a segunda trata de seu retumbante fracasso ao calcular a idade do Sol e da Terra. São histórias de um homem que não conseguia ser trivial.

Lorde Kelvin e o mistério do cabo submarino

Na segunda metade do século 19, o telégrafo era um sucesso quase tão grande quanto a Internet é hoje. Todos os países civilizados foram cruzados de fios carregando os sinais do código Morse. Restava ligar os países separados por oceanos e, para isso, foram lançados longos cabos submarinos atravessando o Atlântico, o Mediterrâneo e o Índico. Arthur C. Clarke descreveu o lançamento desses cabos como o equivalente vitoriano do Projeto Apolo.

Só que surgiu um inesperado problema. Enquanto os fios sobre a terra transportavam os sinais sem maiores dificuldades, os cabos submarinos, feitos de cobre e recobertos de borracha, eram um fracasso. O sinal enviado de uma ponta chegava do outro lado fraquíssimo, enterrado em um vigoroso ruído. E ninguém sabia explicar porque isso acontecia.

Surge então William Thomson, professor de Física da Universidade de Glasgow, especialista em expansões de Fourier e fenômenos de transporte elétricos. Exatamente o necessário para matar a charada do cabo que não funcionava como esperado.

Thomson percebeu que o problema estava na água do mar. Um fio de telégrafo aéreo está cercado pelo ar, que é isolante. Já o cabo submarino fica rodeado de água salgada, condutora de eletricidade. A eletricidade necessária para carregar os pulsos do telégrafo polarizam as moléculas da água, cedendo energia para elas no processo. Os engenheiros achavam que a perda de intensidade no cabo seria diretamente proporcional à distância. Thomson, com seus conhecimentos mais avançados, concluiu que as perdas seriam muito mais drásticas, além de inevitáveis.

Que fazer para resolver esse problema? Surgiram duas propostas. Uma delas, feita pelo Dr. Wildman Whitehouse, eletricista chefe da Companhia de Telégrafo Atlântico, consistia em apelar para a força bruta. Se o sinal chegava fraco, achava ele, bastaria aumentar amplamente a voltagem na entrada. Para isso, ele construiu um tremendo gerador de 2000 Volts que, supostamente, empurraria os sinais pela goela do cabo, da Inglaterra até a América.

William Thomson não achava isso uma boa idéia. Ele calculou que, mais forte a voltagem, maiores seriam as perdas, pois mais cargas seriam polarizadas. Sugeriu, como alternativa mais segura e eficiente, manter o sinal fraco e utilizar instrumentos mais sensíveis para recebê-los. Para isso, projetou e construiu vários instrumentos delicados e sensíveis, como o galvanômetro de espelho e o registrador sifonado.

Só que Thomson ainda não tinha muito prestígio e a opinião de Whitehouse prevaleceu. O tal gerador de 2000 Volts foi acionado e o resultado foi uma catástrofe: o isolamento do cabo não aguentou o excesso de carga e rompeu em algum lugar no meio do Atlântico, transformando, instantaneamente, o dispendioso cabo em sucata. Com esse desastre, Whitehouse foi devidamente exonerado. Um novo cabo foi feito e lançado segundo as especificações de Thomson, com o sistema todo usando o galvanômetro de espelho e um monte de outros melhoramentos inventados e patenteados pelo jovem físico. Foi um tremendo sucesso, tudo funcionou perfeitamente e Thomson ficou milionário com os ganhos de suas patentes. De quebra, a rainha Vitória deu-lhe o título de Barão e Lorde. A partir de então, ele passou a ser Lorde Kelvin, cidadão famoso e respeitado pela elite da ciência e da nobreza.

Moral: vale a pena estudar direitinho a expansão em séries e integrais de Fourier.

A idade da Terra segundo Lorde Kelvin

Qual é a idade da Terra? Em 1654, o Arcebispo Usher, da Irlanda, fez uma árvore genealógica dos personagens da Bíblia e concluiu que a Terra foi criada às 9 horas da manhã de 26 de Outubro do ano 4004 A.C. Teria hoje, portanto, cerca de 6000 anos.

Já os geólogos dos séculos 18 e 19, entre eles, James Hutton e Charles Lyell, sabiam que as mudanças geológicas são muito lentas, e achavam que a Terra deveria ter pelo menos 200 milhões de anos. Em 1863, William Thomson (que ainda não era Lorde Kelvin) calculou a idade da Terra usando argumentos termodinâmicos, matéria na qual era um dos maiores especialistas. Achou a seguinte fórmula para a idade da Terra:

Idade da Terra = ( T0 - T )2 / ( K GG2 ).

Nessa fórmula, T0 é a temperatura de formação da Terra, T é sua temperatura atual, K é um coeficiente de difusão térmica e GG é o gradiente geotérmico (25o/km).

Com essa fórmula, Thomson calculou, de forma irrefutável na época, que a Terra teria, no máximo, 100 milhões de anos. No início, os geológos aceitaram, a contragosto, o número de Kelvin. Entretanto, nos anos subsequentes, Kelvin foi refinando seus cálculos e achando valores cada vez menores. Em 1897, ele já dizia que a Terra não devia ter mais de 20 milhões de anos. Nesse ponto, os geológos resolveram se rebelar.

Também os biológos discordavam dos valores anunciados por Kelvin. 20 milhões de anos, para eles, não era tempo suficiente para acomodar o processo de evolução desde os organismos unicelulares até o homo sapiens. Kelvin, porém, fincou pé. Há uma história, provavelmente sem fundamento, segundo a qual ele teria dito a um geológo descontente com seu cálculo: "Meu filho, ciência é física, o resto é coleção de selos".

Nessa altura da discórdia Henri Becquerel e Marie Curie descobriram a radioatividade. Em 1907, Rutherford e Boltwood usaram o decaimento radioativo do urânio e determinaram a idade de algumas rochas como superior a 1,6 bilhões de anos! Os cálculos de Kelvin estavam errados porque ele desconhecia essa fonte de energia radioativa. Diz a lenda que Rutherford se viu na difícil missão de anunciar seus resultados em um seminário no qual o Lorde, já bem velhinho, estava presente. Como enfrentar a fera sem provocá-la? Rutherford começou sua palestra com enormes elogios ao velho sábio, e foi se alongando até que percebeu que Kelvin cochilava. A partir desse ponto, passou a mostrar seus números, mas, já então, Kelvin dormia satisfeito.

Resumo da história: mesmo os maiores sábios erram.

Em ciência, não existe autoridade moral.

Fonte: www.seara.ufc.br

Lord Kelvin

(William Thonson)

LORDE KELVIN OFLARGS

Físico inglês, nasceu em Belfast, Irlanda, em 26 de junho de 1824. Filho de matemático, formou-se na Universidade de Cambridge e depois se aperfeiçoou em Paris. Em 1846, tornou-se catedrático de Ciências na Universidade de Glasgow, cargo que exerceu por mais de cinqüenta anos.

Em Geologia, Kelvin estudou a questão da idade da Terra. Em 1852, estudou o resfriamento causado pela expansão dos gases, o que levou à descoberta da escala absoluta de temperaturas, hoje chamada de escala Kelvin, de grande importância na Física e na Química, Foi também o descobridor da Segunda Lei da Termodinâmica, que indica o sentido das transferências de energia (assunto que estudaremos no segundo volume desta obra).

No campo da eletricidade, Kelvin inventou galvanômetros, desenvolveu a telegrafia submarina e aperfeiçoou os cabos condutores de eletricidade. Desenvolveu também uma teoria sobre a natureza da luz.

Kelvin faleceu em Largs, na Escócia, em 17 de dezembro de 1907, e foi sepultado em Londres, na Abadia de Westminsiter, perto de Isaac Newton.

Fonte: www.deboni.he.com.br

Lord Kelvin

(William Thonson)

Por seu prestígio e pela importância de suas descobertas, o barão Kelvin foi uma das figuras-chave de uma notável geração de cientistas britânicos que deram imensa contribuição para o avanço da física durante o século XIX.

William Thomson, futuro barão Kelvin, nasceu em 26 de junho de 1824 em Belfast, Irlanda do Norte. Órfão de mãe muito cedo, foi educado pelo pai e viveu na cidade escocesa de Glasgow, em cuja universidade o pai foi professor de matemática e o jovem Thomson iniciou, em 1834, seus estudos universitários. Graduado em 1845 pela Universidade de Cambridge, após um período em Paris, foi convidado, em 1846, a ocupar a cadeira de filosofia natural na Universidade de Glasgow, onde permaneceu até o fim da carreira.

Seus principais trabalhos científicos tratam dos fenômenos de transformação da energia. A partir dos descobrimentos sobre a natureza do calor, realizados separadamente por Jean-Baptiste-Joseph Fourier e James Joule, Thomson construiu uma teoria unitária dos fenômenos associados às trocas energéticas entre diversos componentes dos sistemas físicos. Elaborou, assim, a segunda lei da termodinâmica, segundo a qual a entropia (grandeza que determina o grau de desordem molecular) tende a aumentar em qualquer sistema isolado (no qual não se verifica troca de matéria ou energia com o meio externo). Criou também uma escala absoluta de temperatura em que 0o Celsius corresponde a 273,1 Kelvin.

Suas contribuições para a teoria dinâmica do calor e a brilhante exposição matemática que fez sobre os fenômenos eletromagnéticos -- e que inspirou, anos depois, as importantes equações propostas por James Clerk Maxwell -- colocaram-no em posição destacada entre os grandes cientistas de sua época, com os quais manteve memoráveis controvérsias, apesar de seu caráter retraído e pouco dado a discussões.
Artífice da construção dos cabos submarinos de telecomunicação, que tanto contribuíram para manter o império britânico, Thomson foi recompensado pela rainha Vitória com títulos e terras. Nomeado barão Kelvin de Largs aos 68 anos, morreu em 17 de dezembro de 1907, em sua propriedade de Netherhall, em Ayrshire, na Escócia.

Fonte: www.biomania.com.br

Lord Kelvin

(William Thonson)

Kelvin, Sir William Thonson (1824-1907)

Matemático,físico,engenheiro e líder que contribuiu em muitos ramos da Física,detre eles o da Termodinâmica. Foi conhecido para seu self-confidence, e como um undergraduate em Cambridge pensou-se d "o Wrangler sênior certo" (o nome dado ao estudante que marcou o mais altamente no exame matemático de Cambridge Tripos). Após fazer exame o exam perguntou a seu empregado, "Oh, apenas funcionamento para baixo à casa do senate, vontade você, e vê quem é segundo Wrangler." O empregado retornou-o e informou-, " você, senhor!" (Campbell e Higgens, p. 98, 1984). Um outro exemplo de seus hubris é fornecido por sua indicação 1895 do "máquinas do vôo pesado-do que-ar é impossível" (instituto australian da física), seguido por sua indicação 1896, "mim tem não a molécula a menor da fé na navegação aérea à excepção que ballooning... do mim não se importaria para ser um membro da sociedade aeronáutica." Kelvin não é conhecido também para um endereço a um assemblage dos físicos na associação britânica para o avanço da ciência em 1900 em que indicou, "lá não é nada novo ser descoberto agora na física. Tudo que remanesce é uma medida mais e mais precisa." Uma indicação similar é atribuída ao físico americano Albert Michelson .

Kelvin discutiu que a edição chave na interpretação da segunda lei do thermodynamics era a explanação de processos irreversible. Anotou que se a entropia aumentasse sempre, o universo alcançaria eventualmente um estado da temperatura e da entropia uniformes do máximo de que não seria possível extrair nenhum trabalho. Chamou este a morte do calor do universo. Com Rankine propôs uma teoria thermodynamical baseada no primacy do conceito da energia, em que acreditou que toda a física deve ser baseada. Disse que as duas leis do thermodynamics expressaram o indestructibility e a dissipação da energia. Tentou também demonstrar que o theorem do equipartition era inválido.

Thomson também calculou a idade da terra de sua taxa refrigerando e concliu que era demasiado curto caber though com a teoria de Lyell da mudança geological gradual ou a teoria de Charles Darwin da evolução da seleção natural dos animais. Usou o conceito do campo explicar interações eletromagnéticas. Speculated que as forças eletromagnéticas estiveram propagadas como tensões lineares e rotatórias em um sólido elástico, produzindo do "os átomos vortex" que geraram o campo. Propôs que estes átomos consistiram em cordas atadas minúsculas, e o tipo de nó determinou o tipo de átomo. Isto conduziu a Tait estudar as propriedades dos nós. A teoria de Kelvin disse o ether comportado como um sólido elástico quando as ondas da luz propagaram através dele. Igualou o ether com a estrutura celular de gyrostats minuciosos. Com Tait , Kelvin publicou o treatise na filosofia natural (1867), que era importante para estabelecer a energia dentro da estrutura da teoria dos mecânicos. (republished mais tarde sob os princípios do título dos mecânicos e da dinâmica por publicações de Dôvar)

Fonte: pt.wikipedia.org

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