Josef Stefan

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Josef Stefan
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Constante de Stefan–Boltzmann, lei de Stefan-Boltzmann
Nascimento 24 de março de 1835
Klagenfurt
Morte 7 de janeiro de 1893 (57 anos)
Viena
Residência Áustria
Nacionalidade Esloveno
Cidadania Império Austríaco, Áustria-Hungria
Alma mater Universidade de Viena
Ocupação matemático, físico, poeta, académico, escritor, professor,
Prêmios Prêmio Lieben (1865)
Empregador Universidade de Viena
Orientador(es) Andreas von Ettingshausen
Orientado(s) Ludwig Boltzmann, Marian Smoluchowski, Johann Josef Loschmidt
Instituições Universidade de Viena
Campo(s) física e matemática
Tese 1858: Bemerkungen über Absorption der Gase
Obras destacadas Lei de Stefan–Boltzmann, constante de Stefan–Boltzmann

Josef Stefan (Klagenfurt, 24 de março de 1835Viena, 7 de janeiro de 1893) foi um físico e matemático austro-esloveno. Em 1879 estabeleceu que a radiação total de um corpo negro é proporcional à quarta potência de sua temperatura.[1]

Nesta casa nasceu o físico Josef Stefan, em 24 de março de 1835, descobridor das leis de radiação que levam seu nome

Vida e trabalho[editar | editar código-fonte]

Stefan nasceu em uma vila na periferia de São Pedro (esloveno: Sveti Peter; hoje um distrito de Klagenfurt) no Império Austríaco (agora na Áustria), filho de Aleš (Aleksander) Stefan, nascido em 1805, e de Marija Startinik, nascida 1815. Seus pais, ambos de etnia eslovena, casaram-se quando Josef tinha onze anos. Os Stefans eram uma família modesta. Seu pai era ajudante de moinho e sua mãe servia como empregada doméstica. A mãe de Stefan morreu em 1863 e seu pai em 1872.[1]

Stefan frequentou a escola primária em Klagenfurt, onde mostrou seu talento. Eles recomendaram que ele continuasse seus estudos, então, em 1845, ele foi para Klagenfurt Lyceum. Aos treze anos, ele viveu o ano revolucionário de 1848, que o inspirou a ter simpatia pela produção literária eslovena.

Depois de se formar como o primeiro da classe no ensino médio, ele considerou brevemente entrar para a Ordem Beneditina, mas seu grande interesse pela física prevaleceu. Ele partiu para Viena em 1853 para estudar matemática e física. Seu professor de física no ginásio foi Karel Robida, que escreveu o primeiro livro esloveno de física. Stefan então obteve sua habilitação em física matemática na Universidade de Viena em 1858. Durante seus anos de estudante, ele também escreveu e publicou uma série de poemas em esloveno.

Stefan ensinou física na Universidade de Viena, foi Diretor do Instituto de Física desde 1866, Vice-Presidente da Academia de Ciências de Viena e membro de várias instituições científicas na Europa. Ele morreu em Viena, Áustria-Hungria. Sua vida e obra foram amplamente estudadas pelo físico Janez Strnad.[1]

Trabalho[editar | editar código-fonte]

Stefan publicou quase 80 artigos científicos, principalmente nos Boletins da Academia de Ciências de Viena. Ele é mais conhecido por ter originado a lei de Stefan em 1879, uma lei de potência física que afirma que a radiação total de um corpo negro é proporcional à quarta potência de sua temperatura termodinâmica T:[2]

Stefan derivou essa lei das medidas dos físicos franceses Dulong e Petit. Como a radiação incidente e a emissão do corpo negro são sempre iguais, essa equação se aplica igualmente à temperatura de qualquer corpo ideal sujeito à radiação incidente em sua superfície. Em 1884, a lei foi estendida para ser aplicada às emissões de corpos cinzentos pelo aluno de Stefan Ludwig Boltzmann e, portanto, é conhecida como lei de Stefan-Boltzmann. Boltzmann tratou uma máquina térmica com luz como uma questão de trabalho. Esta lei é a única lei física da natureza que leva o nome de um físico esloveno. Hoje, a lei é derivada da lei de Planck da radiação de corpo negro:

Com sua lei, Stefan determinou a temperatura da superfície do Sol, que ele calculou em 5 430 °C (9 810 ° F). Este foi o primeiro valor sensível para a temperatura do sol.

Stefan forneceu as primeiras medições de condutividade térmica de gases, evaporação tratada, e entre outras estudou difusão, condução de calor em fluidos. Por seu tratado sobre óptica, a Universidade de Viena concedeu-lhe o Prêmio Lieben. Por causa de seu trabalho inicial no cálculo das taxas de evaporação e difusão, o fluxo de uma gota ou partícula induzida por evaporação ou sublimação na superfície é agora chamado de fluxo de Stefan.

Muito importantes também são suas equações eletromagnéticas, definidas em notação vetorial, e trabalhos na teoria cinética do calor. Stefan foi um dos primeiros físicos da Europa a compreender totalmente a teoria eletromagnética de Maxwell e um dos poucos fora da Inglaterra que a expandiu. Ele calculou a indutividade de uma bobina com uma seção transversal quadrática e corrigiu o erro de cálculo de Maxwell. Ele também pesquisou um fenômeno chamado efeito pele, em que a corrente elétrica de alta frequência é maior na superfície de um condutor do que em seu interior.

Em matemática, os problemas de Stefan ou as tarefas de Stefan com fronteira móvel são bem conhecidos. O problema foi estudado pela primeira vez por Lamé e Clapeyron em 1831. Stefan resolveu o problema quando estava calculando a rapidez com que uma camada de gelo cresce na água (equação de Stefan).

Referências[editar | editar código-fonte]

  1. a b c «Office of Science & Technology - From Rags to Research: the Life of Josef Stefan». web.archive.org. 28 de setembro de 2007. Consultado em 24 de março de 2021 
  2. Crepeau, John (1 de julho de 2007). «Josef Stefan: His life and legacy in the thermal sciences». Experimental Thermal and Fluid Science (em inglês) (7): 795–803. ISSN 0894-1777. doi:10.1016/j.expthermflusci.2006.08.005. Consultado em 24 de março de 2021 

Ligações externas[editar | editar código-fonte]

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