DANIEL GABRIEL FAHRENHEIT: ŽIVOTOPIS, PRÍSPEVKY, PRÁCE - BIOGRAFIE - 2024

Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736) bol významný nemecký fyzik a nástrojár. Jeho hlavný prínos sa týkal vytvorenia prvých teplomerov, ktoré nám umožnili mať presnejší nástroj na začiatku 18. storočia. Tiež vynikal tým, že v roku 1724 zriadil efektívnejšiu teplotnú stupnicu, ktorá nesie jeho meno. Tento rozsah zostáva dodnes v platnosti.

Fahrenheit strávil väčšinu svojho života v Holandsku ako fyzik a inžinier, hoci nepracoval ani ako sklár. Jeho záujem o vedu ho motivoval študovať a dozvedieť sa viac o fyzike vecí. Hoci to nebolo normálne pre tých, ktorí vyrábali nástroje, Fahrenheitove príspevky ho viedli k vstupu do Kráľovskej spoločnosti.

Zastúpenie Daniela Fahrenheita. Zdroj :, prostredníctvom Wikimedia Commons.

Dnes je stupnica Fahrenheita v niektorých častiach sveta stále používaná. Najznámejšie miesto sú USA.

životopis

Daniel Gabriel Fahrenheit sa narodil 24. mája 1686. Narodil sa v Danzigu, oblasti, ktorá bola súčasťou Nemecka, dnes sa však považuje za Gdansk, mesto v dnešnom Poľsku.

Rodičmi fyzika boli Daniel a Concordia Fahrenheit. Pár zomrel, keď Daniel mal iba 15 rokov, a to kvôli požitiu jedovatých húb.

Aj keď Daniel a Concordia mali 10 detí, iba päť dospelosti. Z týchto piatich bratov bol Daniel Gabriel najstarší. Po smrti svojich rodičov začal Fahrenheit trénovať, aby sa stal obchodníkom v Holandsku. Jeho ďalší štyria súrodenci boli umiestnení v detských domovoch.

Zrejme dostal meno Daniel od svojho otca a Gabriel od svojho pradedečka na strane svojej matky.

Existujú určité nezrovnalosti týkajúce sa dátumu narodenia. Niektoré zdroje tvrdia, že sa narodil 14. mája. Problém bol spôsobený skutočnosťou, že v tom čase sa v Anglicku riadil iný kalendár, ako sa používa v Gdansku.

Angličtina používala juliánsky kalendár až do roku 1752, zatiaľ čo v Poľsku bola gregoriánska reforma prijatá od roku 1582.

štúdie

Fahrenheit sa v roku 1708 presťahoval do Amsterdamu, aby sa učil u obchodníka, ktorý ho učil účtovníctva. Tam sa prvýkrát stretol s florentským teplomerom; Tento teplomer bol nástrojom, ktorý v Taliansku vytvoril takmer 60 rokov skôr, v roku 1654, vojvoda z Toskánska.

Počas tejto fázy sa rozhodol navštíviť dánskeho astronóma Ole Christensena Rømera, ktorého bol schopný pozorovať v procese odstupňovania niektorých teplomerov.

Táto udalosť vzbudila zvedavosť Fahrenheita, ktorý sa rozhodol začať vyrábať teplomery pre život. Toto rozhodnutie malo určité dôsledky. Nemec musel zrušiť učňovské vzdelanie ako účtovník a holandské úrady proti nemu vydali zatykače.

V dôsledku tejto situácie strávil Fahrenheit niekoľko rokov cestovaním po celej Európe a stretnutím s rôznymi vedcami.

Po niekoľkých rokoch sa mohol vrátiť do Amsterdamu a zostať v Holandsku po zvyšok svojho profesionálneho a osobného života.

Vynález teplomeru

Aj keď teplomery už existovali, žiadny z týchto prístrojov nebol v tom čase veľmi presný. Dva teplomery nikdy nevykazovali rovnakú teplotu, aj keď merali rovnaký jav.

Dôvodom bolo to, že druh kvapaliny, ktorá sa má používať v teplomeroch, nebol všeobecne definovaný. Nebola stanovená ani univerzálna stupnica.

Napríklad výrobcovia florentských teplomerov označili najnižšiu stupnicu svojich teplomerov pre najchladnejší deň vo Florencii. Najteplejší deň slúžil na stanovenie najvyššej hodnoty na stupnici.

Tento postup bol chybou, pretože teploty sa v priebehu rokov menili, takže neexistovali dva teplomery s podobnými teplotami.

Tento problém ovplyvňoval Fahrenheitovu prácu niekoľko rokov, kým nevyrobil presnejší alkoholový teplomer. Stalo sa tak v roku 1709; Potom sa jeho experimenty vyvíjali, až kým nedosiahol ortuťový teplomer, známy tiež ako striebro, ktorý sa narodil v roku 1714.

Tieto teplomery tiež používali Fahrenheitovu stupnicu na vyjadrenie teploty. Až do zmeny rozsahu stupnice Celzia sa Fahrenheit v Európe hojne používal, aj keď sa v Spojených štátoch stále používa na denné merania, ako aj na územiach ako Portoriko alebo Belize.

Proces, ktorý používal na výrobu svojich teplomerov, nebol zverejnený prvých 18 rokov. Považovalo sa to za obchodné tajomstvo.

Prvé zariadenie

Prvé teplomery, ktoré vyrobil Fahrenheit, obsahovali vo vnútri stĺpec alkoholu. Tento alkohol sa v dôsledku teplôt rozširoval a sťahoval. V roku 1708 mal na starosti dánsky astronóm Ole Christensen Rømer; dizajn, na ktorý Fahrenheit dohliadal podrobne.

Rømer použil alkohol (čo bolo skutočne víno) ako tekutinu a stanovil dve referenčné hodnoty. Ako teplotu vriacej vody zvolil 60 stupňov a 7,5 stupňov ako teplota potrebná na rozpustenie ľadu.

Fahrenheit navrhol pre svoje alkoholové teplomery ďalšiu teplotnú stupnicu, ktorá pozostávala z troch bodov.

Vďaka tomu, že tieto zariadenia vykazovali vysokú úroveň konzistencie medzi nimi, čo sa predtým nestalo, Christian Wolf venoval celý článok vynálezu v jednom z najdôležitejších časopisov tej doby. To všetko analýzou dvoch teplomerov, ktoré mu boli dodané v roku 1714.

Dôležitosť ortuti

Postupom času sa Fahrenheit rozhodol nahradiť vo svojich teplomeroch alkohol s cieľom používať ortuť. Dôvodom bola skutočnosť, že miera expanzie ortuti sa ukázala byť konštantnejšia ako miera alkoholu, a preto sa ortuť mohla použiť na meranie širších rozsahov teplôt.

Fahrenheit potom dospel k záveru, že Isaac Newton už dosiahol v minulosti. Pochopil, že bolo presnejšie založiť merania teplomera na látkach, ktoré menia svoju teplotu neustále a nie viac či menej horúcich dní.

Tieto pokroky boli v rozpore s myšlienkami stanovenými na čas. Niektorí vedci verili, že ortuť sa nedá použiť v teplomeroch, pretože má nízky koeficient expanzie.

Fahrenheitova stupnica

Postupom času upravoval stupnicu, ktorá sa používala na meranie teploty. Prvým krokom bolo odstránenie telesnej teploty ako pevného bodu na teplomeroch. Váha sa priviedla k bodom mrazu a vriacej vody.

Dozvedeli sa, ako Fahrenheit stanovil hodnoty svojej stupnice vďaka článku, ktorý publikoval v roku 1724.

Fahrenheit vysvetlil, že najnižšia teplota sa dosiahla vytvorením chladiacej zmesi, ktorá pozostávala z ľadu, vody a chloridu amónneho (čo nie je nič viac ako soľ). Keď sa táto zmes stabilizovala, používal sa teplomer, kým kvapalina neoznačila najnižší možný bod. Získané čítanie sa považovalo za nulový stupeň na Fahrenheitovej stupnici.

Druhá referenčná hodnota sa dosiahla, keď sa odčítanie získalo na teplomere, ktorý sa umiestnil do vody a na povrchu bol prítomný iba ľad.

Posledná referenčná hodnota, 96 stupňov, sa získala umiestnením teplomeru pod pažu alebo do úst.

Keď Fahrenheit zomrel, táto stupnica prešla určitými úpravami. 213 stupňov sa použilo ako referenčný bod pre teplotu varu vody a 98,6 stupňov ako referenčná hodnota pre hodnotu, ktorú by malo mať ľudské telo, pričom sa posunula o 96 stupňov, ktoré boli stanovené v minulosti.

Táto škála sa stále používa v Spojených štátoch, ako aj v niektorých anglicky hovoriacich krajinách.

Príspevky do vedy

Okrem relevantnosti, ktorú mal Fahrenheit pri vývoji účinnejších teplomerov a pri vytváraní efektívnejšej škály, mal fyzik aj ďalšie vedecké príspevky. Napríklad, on bol prvý, kto ukázal, že teplota varu kvapalných prvkov sa môže meniť v závislosti od atmosférického tlaku.

Fahrenheit navrhol, aby sa tento princíp používal pri stavbe barometrických zariadení.

Ďalší z jeho príspevkov sa týka vytvorenia nástroja, ktorý slúži na čerpanie tekutín. Bolo to obzvlášť dôležité pri odvodňovaní niektorých nízko položených povrchov v Holandsku.

Vytvoril tiež vlhkomer, ktorý bol nástrojom na meranie vlhkosti.

Všetky tieto príspevky ukazujú, že jeho sila bola v jeho úlohe výrobcu. Navyše, účinnosť jeho vynálezov ho prinútila hľadať nové nástroje na riešenie vedeckých problémov, ktoré sa objavili v priebehu času.

Z tohto dôvodu pracoval na tom, aby bol schopný merať expanziu skla, vyhodnotiť správanie ortuti a alkoholu ako meračov teploty. Študoval tiež účinky atmosférického tlaku a podarilo sa mu zistiť hustotu niektorých látok.

Jeho príspevky neboli príliš alebo veľmi hlučné okrem Fahrenheitovej stupnice a teplomerov, ale bol dôležitý v priebehu experimentálnej fyziky v 18. storočí.

Publikované diela

Jeho bibliografický príspevok nebol príliš rozsiahly. V tom istom roku, keď bol prijatý do Kráľovskej spoločnosti, napísal svoje jediné rukopisy. Celkom bolo päť krátkych článkov, ktoré boli napísané v latinke a boli uverejnené v časopise The Philosophical Transactions.

úmrtia

Fahrenheitova smrť sa stala veľmi skoro. Fyzik zomrel v holandskom Haagu 16. septembra 1736, keď mal iba 50 rokov. Jeho pohreb sa uskutočnil v tom istom meste jeho smrti.

Nevedel o ňom žiadne manželstvo a zostal profesionálne aktívny až do posledných dní svojho života. O príčinách jeho smrti je známe len málo detailov. Tvrdí sa, že to bolo kvôli otrave ortuťou v dôsledku všetkých jeho experimentov a prác.

Referencie

1. Coates, E. Teplotné stupnice Fahrenheita a Celzia.
2. Lin, Y. (2012). Fahrenheita, Celzia a ich teplotné stupnice. New York: PowerKids Press.
3. Oakes, E. (2001). Encyklopédia svetových vedcov. New York: Fakty k spisu.
4. Merriam-Webster Inc. (1991). Nová kniha slovných histórií spoločnosti Merriam-Webster. Springfield, Massachusetts.
5. Zitzewitz, P. (2011). Šikovný záznamník fyziky. Detroit: Viditeľný atrament.