Daniel Gabriel Fahrenheit biografie, příspěvky, práce

4849
Basil Manning

Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736) byl významný fyzik a výrobce přístrojů německého původu. Jeho hlavní přínos souvisel s vytvořením prvních teploměrů, které nám na počátku 18. století umožnily mít přesnější přístroj. Vynikal také tím, že v roce 1724 stanovil účinnější teplotní stupnici, která nese jeho jméno. Tato stupnice i dnes zůstává v platnosti..

Fahrenheit strávil většinu svého života v Nizozemsku jako fyzik a inženýr, ačkoli také nepracoval jako sklář. Jeho zájem o vědu byl tím, co ho motivovalo ke studiu a dozvědět se více o fyzice věcí. Ačkoli to nebylo normální pro ty, kteří vyráběli nástroje, Fahrenheitovy příspěvky ho vedly ke vstupu do Královské společnosti.

Zastoupení Daniela Fahrenheita. Zdroj: [Public domain], prostřednictvím Wikimedia Commons.

Dnes se v některých částech světa stále používá stupnice Fahrenheita. Nejznámějším místem jsou Spojené státy.

Rejstřík článků

  • 1 Životopis
    • 1.1 Studie
  • 2 Vynález teploměru
    • 2.1 První spotřebič
    • 2.2 Význam rtuti
  • 3 stupnice Fahrenheita
  • 4 Příspěvky k vědě
  • 5 Publikovaná díla
  • 6 Smrt
  • 7 Reference

Životopis

Daniel Gabriel Fahrenheit se narodil 24. května 1686. Narodil se v Danzigu, oblasti, která byla součástí Německa, ale nyní je považován za Gdaňsk, město v dnešním Polsku..

Fyzikovi rodiče byli Daniel a Concordia Fahrenheit. Pár zemřel, když bylo Danielovi pouhých 15 let, a to kvůli požití jedovatých hub.

Ačkoli měli Daniel a Concordia 10 dětí, dospělosti dosáhlo pouze pět. Z těchto pěti bratrů byl Daniel Gabriel nejstarší. Po smrti svých rodičů začal Fahrenheit trénovat, aby se stal obchodníkem v Holandsku. Jeho další čtyři sourozenci byli umístěni do dětských domovů.

Zjevně dostal jméno Daniel od svého otce a Gabriel od svého praděda od své matky.

Existují určité nesrovnalosti týkající se data vašeho narození. Některé zdroje tvrdí, že se narodil 14. května. Problém byl způsoben skutečností, že v té době se Anglie řídila jiným kalendářem, než jaký byl používán v Gdaňsku.

Angličané používali juliánský kalendář až do roku 1752, zatímco v Polsku byla gregoriánská reforma přijata od roku 1582.

Studie

Fahrenheit se přestěhoval do Amsterdamu v roce 1708 jako učeň u obchodníka, který ho učil účetnictví. Právě tam se poprvé setkal s florentským teploměrem; Tento teploměr byl nástroj, který vytvořil v Itálii téměř před 60 lety, v roce 1654, vévoda z Toskánska.

V této fázi se rozhodl navštívit dánského astronoma Ole Christensena Rømera, kterého mohl pozorovat při promoci některých teploměrů.

Tato událost vzbudila zvědavost Fahrenheita, který se rozhodl zahájit výrobu teploměrů pro život. Rozhodnutí mělo určité důsledky. Němec musel odložit své učení jako účetní a nizozemské úřady na něj vydaly zatykače.

Kvůli této situaci strávil Fahrenheit několik let cestováním po celé Evropě a setkáními s různými vědci..

Po několika letech se mohl vrátit do Amsterdamu a po zbytek svého profesního i osobního života zůstal v Holandsku.. 

Vynález teploměru

Ačkoli teploměry již existovaly, žádný z těchto přístrojů nebyl v té době příliš přesný. Dva teploměry nikdy nevykazovaly stejnou teplotu, přestože měřily stejný jev.

Důvodem bylo, že druh kapaliny, který se má použít v teploměrech, nebyl všeobecně definován. Rovněž nebyla stanovena stupnice, která by byla univerzální.

Například výrobci florentských teploměrů označili nejnižší stupnici svých teploměrů pro nejchladnější den ve Florencii. Nejžhavější den sám o sobě sloužil ke stanovení nejvyšší hodnoty na stupnici.

Tento postup byl omyl, protože teploty se v průběhu let lišily, takže nebyly žádné dva teploměry s podobnými teplotami..

Tento problém ovlivňoval Fahrenheitovu práci několik let, dokud nevyrobil přesnější alkoholový teploměr. To se stalo v roce 1709; potom se jeho experimenty vyvíjely, dokud nedosáhl rtuťového teploměru, známého také jako stříbro, které se zrodilo v roce 1714.

Tyto teploměry také používaly k vyjádření teploty stupnici Fahrenheita. Až do změny stupnice na Celsia byl Fahrenheit široce používán v Evropě, ačkoli ve Spojených státech se stále používá pro každodenní měření, stejně jako na územích, jako je Portoriko nebo Belize..

Proces, který používal k výrobě svých teploměrů, nebyl prvních 18 let zveřejněn. Bylo to považováno za obchodní tajemství.

První spotřebič

První teploměry, které Fahrenheit vyrobil, obsahovaly v sobě sloupec alkoholu. Tento alkohol se kvůli teplotám rozšířil a smrštil. Návrh měl na starosti dánský astronom Ole Christensen Rømer v roce 1708; design, na který Fahrenheit podrobně dohlížel.

Rømer použil alkohol (což bylo opravdu víno) jako tekutinu a stanovil dvě měřítka. Vybral 60 stupňů jako teplotu vroucí vody a 7,5 stupně jako teplotu potřebnou k roztavení ledu.

Fahrenheit vymyslel pro své alkoholové teploměry další teplotní stupnici, která se skládala ze tří bodů.

Díky tomu, že tato zařízení vykazovala vysokou úroveň konzistence mezi nimi, což se dříve nestalo, věnoval Christian Wolf tomuto článku celý článek v jednom z nejdůležitějších časopisů té doby. To vše analýzou dvou teploměrů, které mu byly dány v roce 1714. 

Důležitost rtuti

Postupem času se Fahrenheit rozhodl nahradit alkohol ve svých teploměrech, aby mohl používat rtuť. Důvodem byla skutečnost, že se ukázalo, že rychlost expanze rtuti je konstantní než rychlost alkoholu, a proto lze rtuť použít k měření širších teplotních rozsahů..

Fahrenheit poté dospěl k závěru, že Isaac Newton již v minulosti dosáhl. Pochopil, že je přesnější založit měření teploměru na látkách, které neustále mění svoji teplotu, a ne na více či méně horkých dnech.

Tyto pokroky byly v rozporu s myšlenkami zavedenými pro tuto dobu. Někteří vědci věřili, že rtuť nelze použít v teploměrech, protože má nízký koeficient roztažnosti. 

Stupnice Fahrenheita

Postupem času vylepšil měřítko, které se používalo k měření teplot. Prvním krokem bylo vyloučení tělesné teploty jako pevného bodu na teploměrech. Stupnice byla přivedena k bodům mrazu a vroucí vody.

Dozvědělo se, jak Fahrenheit stanovil hodnoty svého rozsahu díky článku, který publikoval v roce 1724.

Fahrenheit vysvětlil, že nejnižší teploty bylo dosaženo vytvořením chladicí směsi, která se skládala z ledu, vody a chloridu amonného (což není nic jiného než sůl). Když se tato směs stabilizovala, používal se teploměr, dokud kapalina neoznačila nejnižší možný bod. Získaný údaj byl považován za nultý stupeň na stupnici Fahrenheita.

Druhého referenčního bodu bylo dosaženo, když byl získán údaj na teploměru, který byl umístěn ve vodě a na povrchu byl pouze led..

Poslední měřítko, 96 stupňů, bylo získáno umístěním teploměru pod paži nebo do úst..

Tato stupnice prošla několika úpravami, když Fahrenheit zemřel. 213 stupňů bylo vzato jako referenční pro bod varu vody a 98,6 stupňů bylo referenční pro hodnotu, kterou by lidské tělo mělo mít, posunující 96 stupňů, které byly stanoveny v minulosti.

Tato stupnice je ta, která se v USA i v některých anglicky mluvících zemích používá dodnes.. 

Příspěvky k vědě

Kromě důležitosti, kterou měl Fahrenheit při vývoji účinnějších teploměrů a stanovení účinnější stupnice, měl fyzik také další příspěvky k vědě. Například jako první osoba prokázala, že bod varu kapalných prvků se může lišit podle atmosférického tlaku..

Fahrenheit navrhl, aby byl tento princip použit při stavbě barometrických zařízení.

Další z jeho příspěvků souvisí s vytvořením nástroje, který sloužil k čerpání kapalin. V Holandsku bylo obzvláště důležité odvodnit nějakou nízkou zem.

Vytvořil také vlhkoměr, který byl nástrojem, který se používal k měření vlhkosti.

Všechny tyto příspěvky ukazují, že jeho silnou stránkou byla role výrobce. Účinnost jeho vynálezů ho navíc přiměla hledat nové nástroje k řešení vědeckých problémů, které se objevily v průběhu času..

Z tohoto důvodu pracoval na tom, aby dokázal měřit roztažnost skla a vyhodnotit chování rtuti a alkoholu jako měřičů teploty. Rovněž studoval účinky atmosférického tlaku a dokázal stanovit hustoty některých látek.

Jeho příspěvky nebyly příliš nebo příliš hlučné nad stupnici Fahrenheita a teploměry, ale byl důležitý v průběhu experimentální fyziky v 18. století..

Publikovaná díla

Jeho bibliografický příspěvek nebyl příliš rozsáhlý. Ve stejném roce, kdy byl přijat do Královské společnosti, napsal své jediné rukopisy. Celkem bylo pět krátkých článků, které byly napsány v latině a publikovány v časopise Filozofické transakce.

Smrt

Fahrenheitova smrt se stala velmi brzy. Fyzik zemřel v holandském Haagu 16. září 1736, když mu bylo pouhých 50 let. Jeho pohřeb se konal ve stejném městě, kde zemřel.

Nebylo mu známo žádné manželství a zůstal profesionálně aktivní až do posledních dnů svého života. O příčinách jeho smrti je známo jen málo podrobností. Tvrdilo se, že to bylo kvůli otravě rtutí v důsledku všech jeho experimentů a prací.

Reference

  1. Coates, E.. Teplotní stupnice Fahrenheita a Celsia.
  2. Lin, Y. (2012). Fahrenheita, Celsia a jejich teplotní stupnice. New York: Press PowerKids.
  3. Oakes, E. (2001). Encyklopedie světových vědců. New York: Fakta o spisu.
  4. Merriam-Webster Inc. (1991). Nová kniha historie slov Merriam-Webster. Springfield, Massachusetts.
  5. Zitzewitz, P. (2011). Šikovný fyzikální odpověď. Detroit: Visible Ink.

Zatím žádné komentáře