- Biografie
- studiu
- Invenția termometrului
- Primul aparat
- Importanța mercurului
- Scara Fahrenheit
- Contribuții la știință
- Lucrări publicate
- Moarte
- Referințe
Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736) a fost un important fizician de origine germană și producător de instrumente. Contribuția sa principală a avut legătură cu crearea primelor termometre, ceea ce ne-a permis să avem un instrument mai precis la începutul secolului al XVIII-lea. El a remarcat, de asemenea, că a stabilit în 1724 o scală de temperatură mai eficientă care îi poartă numele. Această scară chiar și astăzi rămâne în vigoare.
Fahrenheit și-a petrecut o mare parte din viață în Olanda ca fizician și inginer, deși nici nu a lucrat ca sticlă. Interesul său pentru știință a fost ceea ce l-a motivat să studieze și să învețe mai multe despre fizica lucrurilor. Deși acest lucru nu era normal pentru cei care au făcut instrumente, contribuțiile lui Fahrenheit l-au determinat să se alăture Royal Society.
Reprezentarea lui Daniel Fahrenheit. Sursa:, prin Wikimedia Commons.
Astăzi, scara Fahrenheit este încă folosită în unele părți ale lumii. Cel mai cunoscut loc este Statele Unite.
Biografie
Daniel Gabriel Fahrenheit s-a născut pe 24 mai 1686. S-a născut în Danzig, o zonă care făcea parte din Germania, dar acum este considerat Gdansk, un oraș în ceea ce este acum Polonia.
Părinții fizicianului au fost Daniel și Concordia Fahrenheit. Cuplul a murit când Daniel avea doar 15 ani și se datora ingestiei de ciuperci otrăvitoare.
Deși Daniel și Concordia au avut 10 copii, doar cinci au ajuns la vârsta adultă. Dintre acești cinci frați, Daniel Gabriel era cel mai în vârstă. După moartea părinților săi, Fahrenheit a început să se antreneze pentru a deveni comerciant în Olanda. Ceilalți patru frați ai săi au fost plasați în casele de plasament.
Evident, el a primit numele Daniel de la tatăl său și Gabriel de la străbunicul său din partea mamei sale.
Există unele discrepanțe cu privire la data nașterii tale. Unele surse susțin că s-a născut pe 14 mai. Problema se datora faptului că la acea vreme Anglia era guvernată de un calendar diferit de cel folosit la Gdansk.
Englezii au folosit calendarul iulian până în 1752, în timp ce în Polonia reforma gregoriană a fost acceptată din 1582.
studiu
Fahrenheit s-a mutat la Amsterdam în 1708 pentru a ucenica la un negustor care i-a învățat contabilitatea. Acolo a întâlnit mai întâi termometrul florentin; Acest termometru a fost un instrument care a fost creat în Italia cu aproape 60 de ani mai devreme, în 1654, de Ducele de Toscana.
În această etapă a decis să-l viziteze pe Ole Christensen Rømer, un astronom danez pe care a putut să-l observe în procesul de absolvire a unor termometre.
Acest eveniment a stârnit curiozitatea lui Fahrenheit, care a decis să înceapă să-și facă termometre pentru o viață. Decizia a avut câteva consecințe. Germanul a trebuit să-și lase deoparte ucenicia în calitate de contabil, iar autoritățile olandeze au emis mandate de arestare împotriva sa.
Datorită acestei situații, Fahrenheit a petrecut câțiva ani călătorind în toată Europa și întâlnindu-se cu diferiți oameni de știință.
După câțiva ani, a putut să se întoarcă la Amsterdam și a rămas în Olanda tot restul vieții sale profesionale și personale.
Invenția termometrului
Deși termometrele existau deja, niciunul dintre aceste instrumente nu era foarte precis la acea vreme. Două termometre nu au arătat niciodată aceeași temperatură, chiar dacă au măsurat același fenomen.
Acest lucru se datorează faptului că tipul de lichid utilizat în termometre nu a fost definit în mod universal. Nici nu s-a stabilit o scară care să fie universală.
Producătorii de termometre florentine, de exemplu, au marcat cea mai mică scară a termometrelor lor pentru cea mai rece zi din Florența. La rândul său, cea mai tare zi a servit pentru a stabili cea mai mare valoare pe scară.
Această procedură a fost o eroare, deoarece temperaturile au variat de-a lungul anilor, deci nu au existat două termometre cu temperaturi similare.
Această problemă a afectat activitatea lui Fahrenheit timp de câțiva ani, până când a făcut un termometru cu alcool mai exact. Acest lucru s-a întâmplat în anul 1709; Apoi experimentele sale au evoluat până a ajuns la termometrul cu mercur, cunoscut și sub numele de argint, care s-a născut în 1714.
Aceste termometre foloseau de asemenea scala Fahrenheit pentru a exprima temperatura. Până la schimbarea scării în Celsius, Fahrenheit a fost utilizat pe scară largă în Europa, deși este încă utilizat în Statele Unite pentru măsurători zilnice, precum și în teritorii precum Puerto Rico sau Belize.
Procesul folosit de termometre nu a fost făcut public pentru primii 18 ani. Era considerat un secret comercial.
Primul aparat
Primele termometre realizate de Fahrenheit aveau o coloană de alcool în interiorul lor. Acest alcool s-a extins și s-a contractat din cauza temperaturilor. Proiectarea a fost responsabilă de astronomul danez Ole Christensen Rømer în anul 1708; un design pe care Fahrenheit l-a supravegheat în detaliu.
Rømer a folosit alcoolul (care a fost cu adevărat vin) ca lichid și a stabilit două repere. El a selectat 60 de grade ca temperatura apei în clocot și 7,5 grade ca temperatura necesară pentru a topi gheața.
Fahrenheit a conceput o altă scară de temperatură pentru termometrele sale de alcool care constau din trei puncte.
Datorită faptului că aceste dispozitive arătau un nivel ridicat de consecvență între ele, lucru care nu se întâmplase anterior, Christian Wolf a dedicat un articol întreg invenției într-una dintre cele mai importante reviste ale vremii. Toate analizând două termometre care i-au fost livrate în 1714.
Importanța mercurului
Cu timpul, Fahrenheit a decis să înlocuiască alcoolul în termometrele sale pentru a utiliza mercur. Motivul s-a datorat faptului că rata de expansiune a mercurului s-a dovedit a fi mai constantă decât cea a alcoolului și, prin urmare, mercurul ar putea fi utilizat pentru a măsura intervale mai largi de temperaturi.
Fahrenheit a ajuns apoi la concluzia că Isaac Newton ajunsese deja în trecut. El a înțeles că este mai exact să se bazeze măsurătorile termometrului pe substanțe care își schimbă temperatura în mod constant și nu în zilele mai mult sau mai puțin călduroase.
Aceste progrese au contrazis ideile stabilite pentru timp. Unii oameni de știință au considerat că mercurul nu poate fi utilizat în termometre, deoarece a avut un coeficient scăzut de expansiune.
Scara Fahrenheit
De-a lungul timpului a perfecționat cantarul folosit pentru a măsura temperaturile. Primul pas a fost eliminarea temperaturii corpului ca punct fix pe termometre. Cantarul a fost adus în punctele de înghețare și de apă clocotită.
S-a aflat cum Fahrenheit a stabilit valorile scării sale datorită unui articol publicat în 1724.
Fahrenheit a explicat că temperatura cea mai scăzută a fost obținută făcând un amestec de refrigerare format din gheață, apă și clorură de amoniu (care nu este altceva decât o sare). Când acest amestec s-a stabilizat, s-a folosit un termometru până când lichidul a marcat cel mai mic punct posibil. Acea lectură obținută a fost luată ca grad zero pe scara Fahrenheit.
Al doilea reper a fost obținut atunci când s-a obținut o citire pe un termometru care a fost plasat în apă și cu gheață prezentă doar la suprafață.
Ultimul reper, 96 de grade, a fost obținut prin plasarea termometrului sub braț sau în gură.
Această scară a suferit unele modificări atunci când Fahrenheit a murit. 213 grade au fost luate ca referință pentru punctul de fierbere al apei și 98,6 grade au fost referința pentru valoarea pe care ar trebui să o aibă corpul uman, deplasând cele 96 de grade stabilite în trecut.
Această scară este cea care se folosește și astăzi în Statele Unite, precum și în unele țări de limbă engleză.
Contribuții la știință
Pe lângă relevanța pe care Fahrenheit a avut-o pentru dezvoltarea unor termometre mai eficiente și pentru stabilirea unei scări mai eficiente, fizicianul a avut și alte contribuții la știință. De exemplu, el a fost prima persoană care a arătat că punctul de fierbere al elementelor lichide poate varia în funcție de presiunea atmosferică.
Fahrenheit a sugerat ca acest principiu să fie utilizat la construirea dispozitivelor barometrice.
O altă contribuție a sa are legătură cu crearea unui instrument care a servit la pomparea lichidelor. A fost deosebit de important pentru drenarea unor terenuri joase în Olanda.
De asemenea, el a creat un higrometru, care a fost un instrument folosit pentru a măsura umiditatea.
Toate aceste contribuții arată că forța sa a fost în rolul său de producător. În plus, eficiența invențiilor sale l-a făcut obligat să caute noi instrumente care să rezolve problemele științifice apărute odată cu trecerea timpului.
Din acest motiv, a lucrat pentru a putea măsura extinderea sticlei, pentru a evalua comportamentul mercurului și al alcoolului ca contoare de temperatură. De asemenea, el a studiat efectele presiunii atmosferice și a reușit să stabilească densitățile unor substanțe.
Contribuțiile sale nu au fost mult sau foarte zgomotoase dincolo de scara Fahrenheit și termometre, dar a fost important în cursul pe care fizica experimentală a luat-o în secolul al XVIII-lea.
Lucrări publicate
Contribuția sa bibliografică nu a fost foarte extinsă. În același an în care a fost admis la Royal Society, a scris singurele sale manuscrise. În total, au fost cinci articole scurte, scrise în latină și publicate în revista The Philosophical Transactions.
Moarte
Moartea lui Fahrenheit s-a întâmplat foarte devreme. Fizicianul a murit la Haga, Olanda, la 16 septembrie 1736, când avea doar 50 de ani. Înmormântarea sa a avut loc în același oraș al morții sale.
Nu i-a fost cunoscută o căsătorie și a rămas activ profesional până în ultimele zile ale vieții sale. Puține detalii sunt cunoscute despre cauzele morții sale. S-a afirmat că s-a datorat otrăvirii cu mercur, ca urmare a tuturor experimentelor și lucrărilor sale.
Referințe
- Coates, E. Scala de temperatură a Fahrenheit și Celsius.
- Lin, Y. (2012). Fahrenheit, Celsius și scalele lor de temperatură. New York: PowerKids Press.
- Oakes, E. (2001). Enciclopedia oamenilor de știință mondiali. New York: Date despre dosar.
- Merriam-Webster Inc. (1991). Noua carte a istoriei cuvintelor Merriam-Webster. Springfield, Mass.
- Zitzewitz, P. (2011). Cartea de răspuns la fizică la îndemână. Detroit: cerneală vizibilă.