1. Einführung. Technische Anwendungen

Jean Baptiste Fourier (1768–1830) war Professor für Analysis an der École Polytechnique in Paris und seit 1807 Mitglied der französischen Akademie der Wissenschaften. 1822 erschien sein wichtigstes Werk, die ,,Théorie analytique de la chaleur“. Sie ist die erste umfassende mathematische Theorie der Wärmeleitung und enthält auch die ,,Fourier-Reihen“ zur Lösung der Randwertaufgaben der instationären Wärmeleitung.

Ludwig Prandtl (1875–1953) war von 1904 bis zu seinem Tode Professor für Angewandte Mechanik an der Universität Göttingen und seit 1925 Direktor des Kaiser-Wilhelm-Instituts für Strömungsforschung. Die von ihm entwickelte Grenzschichttheorie sowie seine Arbeiten über turbulente Strömungen, zur Tragflügeltheorie und zur Theorie der Überschallströmung sind grundlegende Beiträge zur modernen Strömungslehre.

Wilhelm Nußelt (1882–1957) wurde 1920 als Professor für Theoretische Maschinenlehre an die Technische Hochschule Karlsruhe berufen; von 1925 bis 1952 lehrte er an der Technischen Hochschule München. 1915 veröffentlichte er die grundlegende Arbeit ,,Die Grundgesetze des Wärmeübergangs“, in der er erstmals die dimensionslosen Kenngrößen einführte. Weitere wichtige Untersuchungen betrafen den Wärmeübergang bei der Filmkondensation, die Wärmeübertragung bei Kreuzstrom und die Analogie zwischen Wärme- und Stoffübertragung bei der Verdunstung.

Osborne Reynolds (1842–1912) war von 1868 bis 1905 Professor für Ingenieurwissenschaften in Manchester, England. Er wurde durch seine grundlegenden Arbeiten zur Strömungsmechanik bekannt. Er untersuchte insbesondere den Übergang von der laminaren in die turbulente Strömung und entwickelte die mathematischen Grundlagen zur Beschreibung turbulenter Strömungen.

Ernst Rudolph Georg Eckert (1904–2004) untersuchte zwischen 1935 und 1938 die Strahlungseigenschaften fester Körper und die Gasstrahlung von CO\(_2\) und H\(_2\)O. 1938 wurde er Dozent an der Technischen Hochschule Braunschweig und arbeitete an der dortigen Luftfahrt-Forschungs-Anstalt über Wärmeübergang bei hohen Geschwindigkeiten. Er ging 1945 in die USA, wo er 1951 Professor an der Universität von Minnesota wurde. Mit seinen Schülern behandelte er zahlreiche Probleme der Wärmeübertragung.

Jean Claude Eugene Péclet (1793–1857) wurde 1816 Professor für Physik in Marseille; seit 1827 lehrte er in Paris. Sein berühmtes Buch ,,Traité de la chaleur et de ses applications aux arts et aux manufactures“ (1829) behandelte auch Probleme der Wärmeübertragung und wurde in mehrere Sprachen übersetzt.

Thomas Edward Stanton (1865–1931) war Schüler von O. Reynolds in Manchester. 1899 wurde er Professor für Ingenieurwissenschaften an der Universität Bristol, England. Stanton forschte auf dem Gebiet des Impuls- und Wärmetransports von Strömungen mit Reibung. Er beschäftigte sich auch mit Problemen der Aerodynamik und der Flugzeugkonstruktion.

Joseph Valentin Boussinesq (1842–1929) promovierte 1867 mit einer Untersuchung über die Ausbreitung der Wärme, obwohl er nicht studiert hatte und wissenschaftlich Autodidakt war. Boussinesq wurde 1873 Professor in Lille und später in Paris. Er veröffentlichte über 100 wissenschaftliche Arbeiten, darunter das zweibändige Werk ,,Théorie analytique de la chaleur“, das 1901 und 1903 in Paris erschien.

Franz Grashof (1826–1893) lehrte von 1863 bis 1891 als Professor für Theoretische Maschinenlehre an der Technischen Hochschule Karlsruhe. Seine mit mathematischer Strenge verfassten Arbeiten betrafen vor allem die Festigkeitslehre und die Technische Thermodynamik. Sein Hauptwerk, die aus drei Bänden bestehende ,,Theoretische Maschinenlehre“ erschien zwischen 1875 und 1890 und ist eine umfassende, wissenschaftlich fundierte Darstellung des Maschinenbaus. Grashof gründete 1856 mit weiteren 22 jungen Ingenieuren den ,,Verein Deutscher Ingenieure“ (VDI); er war der erste Direktor des VDI und viele Jahre Schriftleiter der technisch-wissenschaftlichen Zeitschrift des Vereins, in der er 42 Aufsätze veröffentlichte.

Josef Stefan (1835–1893) wurde 1863 Professor für Physik an der Universität Wien. Er war ein hervorragender Experimentator und veröffentlichte zahlreiche Arbeiten über Wärmeleitung und Diffusion in Fluiden, über Eisbildung und den Zusammenhang zwischen Oberflächenspannung und Verdampfung. Das \(T^4\)-Gesetz der Wärmestrahlung schlug er aufgrund einer sorgfältigen Auswertung älterer Experimente über die Wärmeabgabe heißer Körper vor.

Ludwig Boltzmann (1844–1906) promovierte 1867 bei J. Stefan in Wien. Er war Professor für Physik in Graz, München, Leipzig und Wien. Sein Hauptarbeitsgebiet war die kinetische Gastheorie und ihre Beziehung zum zweiten Hauptsatz der Thermodynamik. Er fand 1877 den grundlegenden Zusammenhang zwischen der Entropie eines Systems und dem Logarithmus der Anzahl der möglichen molekularen Verteilungen (Mikrozustände), die zu einem makroskopischen Zustand des Systems gehören.

Der Buchstabe K unter dem Summenzeichen bedeutet, dass über alle Komponenten K zu summieren ist.

Adolph Fick (1829–1901), Professor für Physiologie in Zürich und Würzburg, hat die Grundgesetze der Diffusion entdeckt.

Thomas Kilgore Sherwood (1903–1976) promovierte 1929 bei Warren K. Lewis, nach dem die Lewis-Zahl benannt wurde, am Massachussetts Institute of Technology (MIT) in Boston, Mass., USA, mit einer Arbeit über ,,The Mechanism of the Drying of Solids“. Er war von 1930 bis 1969 Professor am MIT. Seine grundlegenden Arbeiten über Stofftransport strömender Fluide und sein 1937 erschienenes Buch ,,Absorption and Extraction“ haben ihn weltweit bekannt gemacht.

Ernst Schmidt (1892–1975) studierte an den Technischen Hochschulen in Dresden und München Bauingenieurwesen, wechselte dann aber zur Elektrotechnik. Nach einer Tätigkeit als Assistent von O. Knoblauch am Laboratorium für Angewandte Physik der Technischen Hochschule München wurde er 1925 Professor an der Technischen Hochschule Danzig, 1937 Leiter des Instituts für Motorenforschung der Luftfahrtforschungsanstalt in Braunschweig, dann Professor an der Technischen Hochschule Braunschweig. 1952 übernahm er als Nachfolger von W. Nußelt den Lehrstuhl für Thermodynamik der Technischen Hochschule München. Auf ihn gehen grundlegende Arbeiten u. a. zur Lösung der instationären Wärmeleitungsgleichung, zur Sichtbarmachung thermischer Grenzschichten und zur Ermittlung der Temperaturfelder bei natürlicher Konvektion zurück. In einer Arbeit zur Analogie zwischen Wärme- und Stoffübertragung verwendete er erstmals die heute nach ihm benannte Schmidt-Zahl.

Warren Kendall Lewis (1882–1978) studierte am Massachussetts Institute of Technology (MIT) Chemieingenieurwesen und promovierte 1908 an der Universität Breslau in Chemie. Von 1910 bis 1948 war er Professor am MIT. Seine Haupttätigkeitsgebiete waren die Filtration, Destillation und Absorption. In seiner Arbeit ,,The evaporation of a liquid into a gas“, Mech. Engineering 44 (1922) 445–448, behandelte er den gleichzeitigen Wärme- und Stoffaustausch bei der Verdunstung und zeigte, wie sich Wärme- und Stoffaustausch gegenseitig beeinflussen.

Benannt nach William Henry (1775–1836), Fabrikbesitzer in Manchester, der dieses Gesetz 1803 aufstellte.