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Biografía

Gibbs, Josiah Willard (1839-1903).

Josiah Willard Gibbs.

Físico y matemático norteamericano, nacido en Conneticut el 11 de febrero de 1839. Estudió durante su juventud lenguas clásicas y matemáticas, aunque en 1863 se doctoró en Ingeniería por la Universidad de Yale, lo que constituyó el primer doctorado por ingeniería en esa universidad y el segundo en los Estados Unidos. En 1871 fue nombrado profesor de Física matemática de la misma, plaza que conservó hasta su muerte.

Después de doctorarse viajó por Europa durante dos años, en concreto por Francia y Alemania en compañía de dos de sus hermanas, con las que convivió siempre, ya que Gibbs nunca contrajo matrimonio. Cuando regresó en 1869 a New Haven, ocupó su plaza de profesor sin remuneración económica durante los nueve primeros años.

Se puede considerar a Gibbs como el fundador de la termodinámica química. Fue famoso su trabajo titulado On The equilibrium of heterogeneus substances, en el que asentó sobre bases matemáticas y mediante la llamada regla de las fases, el estudio del equilibrio de los sistemas heterogéneos y relacionó la química física con la termodinámica.

La regla de las fases fue formulada por Gibbs en 1877 y se basa en la siguiente condición termodinámica:

"En un sistema formado por varios componentes "C", distribuidos entre varias fases "F", existe equilibrio cuando el potencial químico (entalpía libre por mol) de cada componente es el mismo en todas las fases ".

se enuncia de la siguiente manera:

F+ L = C + 2

donde L representa el número de grados de libertad que posee el sistema, entendiendo por tales las variables que pueden modificarse libremente sin que se produzca variación de F ni de C. La aplicación de la regla de Gibbs es de especial interés en el estudio de las aleaciones binarias.

Son también muy valiosas sus investigaciones sobre el análisis vectorial y sobre la mecánica estadística. Esta ciencia permitía calcular la entropía de una sustancia en base a los valores de ciertas propiedades mecánicas de sus moléculas.

A partir del concepto de entropía pudo definir una nueva función de estado conocida como la energía libre de Gibbs, G, cuya variación permitía predecir más fácilmente la reversibilidad o no de un proceso químico. Esta función quedaba definida como:

G= H- TS

siendo H la entalpía del sistema, T la temperatura y S la entropía del sistema. Gibbs demostró que sólo si la variación de la energía libre de una transformación química era cero, se obtenía un proceso reversible. Por tanto, para juzgar si cierto cambio de estado es reversible, sólo hay que evaluar el cambio de energía libre que le acompaña.

La mecánica estadística también le serviría para deducir a partir de ella las leyes de la termodinámica.

Inventó la noción de potencial químico y realizó trabajos sobre este tema en la última etapa de su vida.

Aunque llevó a cabo algunos inventos prácticos, como un freno de ferrocarril patentado en 1866, resaltó sobre todo como científico teórico de gran imaginación. Sus trabajos redactados con un gran formalismo matemático se publicaron en revistas poco conocidas y de ahí la pequeña difusión que tuvieron entre los científicos de su tiempo; por ello, muchos científicos posteriores, como Planck o Einstein, sufrirían un gran desengaño al comprobar que algunos resultados que creían suyos ya habían sido descubiertos por Gibbs. No fue hasta 1890 cuando Gibbs pudo ver sus artículos traducidos a otros idiomas y se le reconoció mundialmente el trabajo de casi toda su vida. Escribió Estudios Termodinámicos.

Falleció en New Haven el 28 de abril 1903.

Uno de los mejores científicos de la época.

Autor

  • Excof / OK.