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En mecánica, explicó el principio de cómo funciona la palanca y el invento de la polea compuesta. -
Las tres leyes de Newton que sentaron las bases de la mecánica clásica Newton desarrolló las tres leyes de movimiento: inercia, F = m.a y acción-reacción. -
Logró desarrollar el primer motor eléctrico. En 1831 descubrió la inducción electromagnética y demostró la inducción de una corriente eléctrica por otra. -
Hace estudios sobre las máquinas térmicas, postuló conceptos fundamentales sobre las máquinas térmicas, entre ellos, el ciclo de máxima eficiencia. Además, sentó los principios de la segunda Ley de la Termodinámica. -
Logró determinar la relación numérica entre la energía térmica y la mecánica, o el equivalente mecánico del calor. Descubrió, junto al físico William Thomson (lord Kelvin), que la temperatura de un gas desciende cuando se expande sin realizar ningún trabajo. Este fenómeno, que se conoce como efecto Joule-Thomson, sirve de base a la refrigeración normal y a los sistemas de aire acondicionado. -
En 1850, Clausius enunció el segundo principio de la termodinámica como la imposibilidad de flujo espontáneo de calor de un cuerpo frío a otro caliente sin la aplicación de un trabajo externo, introdujo el término entropía, definido como la proporción de energía de un sistema que no es capaz de desarrollar trabajo. -
En 1848 estableció la escala absoluta de temperatura que utiliza el cero absoluto como su punto de referencia y que sigue llevando su nombre y es conocida como la escala Kelvin. -
Gibbs dedujo la regla de las fases. También definió una nueva función de estado del sistema termodinámico, la denominada energía libre o energía de Gibbs (G), que permite prever la espontaneidad de un determinado proceso fisicoquímico.
La descripción adecuada de los procesos termodinámicos desde el punto de vista de la física llevó a Gibbs a desarrollar una innovadora herramienta científica, la mecánica estadística, que con posterioridad se reveló útil para la moderna mecánica cuántica. -
Su novedosa aplicación de métodos probabilísticos a la mecánica permitió una fundamentación teórica de las leyes fenomenológicas de la termodinámica y marcó el camino para el desarrollo posterior de la termodinámica del no equilibrio, en 1884, Boltzmann dedujo, a partir de los principios de la termodinámica, la ley empírica de Stefan, formulada en 1879, según la cual la pérdida de energía de un cuerpo radiante es proporcional a la cuarta potencia de su temperatura superficial. -
Einstein elabora este trabajo en donde de una explicación que se ajusta los modelos de la estadística mecánica, tiene que ver con la teoría molecular de la materia y tras este trabajo, varios que ponen los modelos Del modelo De las moléculas de la materia.