DANIEL GABRIEL FAHRENHEIT: BIOGRAFIA, WKŁAD, PRACE - BIOGRAFIE - 2025

Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736) był ważnym fizykiem niemieckiego pochodzenia i twórcą instrumentów. Jej główny wkład polegał na stworzeniu pierwszych termometrów, co pozwoliło nam na początku XVIII wieku mieć bardziej precyzyjny przyrząd. Wyróżniał się również tym, że w 1724 r. Ustanowił bardziej efektywną skalę temperatur, która nosi jego imię. Taka skala obowiązuje do dziś.

Fahrenheit spędził większość swojego życia w Holandii jako fizyk i inżynier, chociaż nie pracował też jako dmuchacz szkła. Zainteresowanie nauką zmotywowało go do studiowania i uczenia się więcej o fizyce rzeczy. Chociaż nie było to normalne dla tych, którzy wytwarzali instrumenty, wkład Fahrenheita doprowadził go do wstąpienia do Royal Society.

Reprezentacja Daniela Fahrenheita. Źródło: za Wikimedia Commons.

Obecnie skala Fahrenheita jest nadal używana w niektórych częściach świata. Najbardziej znanym miejscem są Stany Zjednoczone.

Biografia

Daniel Gabriel Fahrenheit urodził się 24 maja 1686 r. Urodził się w Gdańsku, na obszarze należącym do Niemiec, ale obecnie uważany jest za Gdańsk, miasto w dzisiejszej Polsce.

Rodzicami fizyka byli Daniel i Concordia Fahrenheit. Para zmarła, gdy Daniel miał zaledwie 15 lat i było to spowodowane spożyciem trujących grzybów.

Chociaż Daniel i Concordia mieli 10 dzieci, tylko pięcioro osiągnęło dorosłość. Z tych pięciu braci najstarszym był Daniel Gabriel. Po śmierci rodziców Fahrenheit rozpoczął szkolenie kupieckie w Holandii. Pozostała czwórka jego rodzeństwa została umieszczona w rodzinach zastępczych.

Oczywiście imię Daniel otrzymał od swojego ojca, a Gabriel od swojego pradziadka ze strony matki.

Istnieją pewne rozbieżności dotyczące daty urodzenia. Niektóre źródła podają, że urodził się 14 maja. Problem wynikał z tego, że w tym czasie w Anglii obowiązywał inny kalendarz niż w Gdańsku.

Anglicy używali kalendarza juliańskiego do 1752 r., Podczas gdy w Polsce reformę gregoriańską przyjmowano od 1582 r.

Studia

Fahrenheit przeniósł się do Amsterdamu w 1708 roku, aby praktykować u kupca, który nauczył go księgowości. Tam po raz pierwszy spotkał florencki termometr; Ten termometr był instrumentem stworzonym we Włoszech prawie 60 lat wcześniej, w 1654 roku, przez księcia Toskanii.

Na tym etapie zdecydował się odwiedzić Ole Christensena Rømera, duńskiego astronoma, którego mógł obserwować w trakcie stopniowania niektórych termometrów.

Wydarzenie to wzbudziło zaciekawienie Fahrenheita, który postanowił zarabiać na życie z produkcji termometrów. Decyzja miała pewne konsekwencje. Niemiec musiał zrezygnować z nauki zawodu księgowego, a władze holenderskie wydały wobec niego nakazy aresztowania.

W związku z tą sytuacją Fahrenheit spędził kilka lat podróżując po całej Europie i spotykając się z różnymi naukowcami.

Po kilku latach mógł wrócić do Amsterdamu i pozostał w Holandii na resztę swojego życia zawodowego i osobistego.

Wynalezienie termometru

Chociaż termometry już istniały, żaden z tych przyrządów nie był wówczas bardzo dokładny. Dwa termometry nigdy nie wskazywały tej samej temperatury, mimo że mierzyły to samo zjawisko.

Wynikało to z tego, że rodzaj cieczy do stosowania w termometrach nie był powszechnie zdefiniowany. Nie ustalono też skali, która byłaby uniwersalna.

Na przykład producenci termometrów florenckich wyznaczyli najniższą skalę swoich termometrów dla najzimniejszego dnia we Florencji. Ze swojej strony najgorętszy dzień posłużył do ustalenia najwyższej wartości na skali.

Ta procedura była błędem, ponieważ temperatury zmieniały się na przestrzeni lat, więc nie było dwóch termometrów o podobnych temperaturach.

Ten problem wpływał na pracę Fahrenheita przez kilka lat, dopóki nie stworzył termometru alkoholowego, który był dokładniejszy. Stało się to w roku 1709; Następnie jego eksperymenty ewoluowały, aż dotarł do termometru rtęciowego, znanego również jako srebro, który urodził się w 1714 roku.

Termometry te wykorzystywały również skalę Fahrenheita do wyrażania temperatury. Aż do zmiany skali na stopnie Celsjusza, Fahrenheit był szeroko stosowany w Europie, chociaż nadal jest używany w Stanach Zjednoczonych do codziennych pomiarów, a także na terytoriach takich jak Puerto Rico czy Belize.

Proces, którego używał do produkcji swoich termometrów, nie był upubliczniany przez pierwsze 18 lat. Uznano to za tajemnicę handlową.

Pierwsze urządzenie

Pierwsze termometry wykonane przez Fahrenheita zawierały kolumnę alkoholu. Ten alkohol rozszerzał się i kurczył pod wpływem temperatur. Projekt był kierowany przez duńskiego astronoma Ole Christensena Rømera w roku 1708; projekt, który szczegółowo nadzorował Fahrenheit.

Rømer użył alkoholu (który tak naprawdę był winem) jako płynu i wyznaczył dwa standardy. Wybrał 60 stopni jako temperaturę wrzącej wody i 7,5 stopnia jako temperaturę potrzebną do stopienia lodu.

Fahrenheit opracował kolejną skalę temperatur dla swoich termometrów alkoholowych, która składała się z trzech punktów.

Dzięki temu, że urządzenia te wykazywały między sobą wysoki poziom spójności, czego wcześniej nie było, Christian Wolf poświęcił cały artykuł wynalazkowi w jednym z najważniejszych czasopism tamtych czasów. Wszystko przez analizę dwóch termometrów, które zostały mu dostarczone w 1714 roku.

Znaczenie rtęci

Z czasem Fahrenheit zdecydował się zastąpić alkohol w swoich termometrach rtęcią. Powodem było to, że szybkość rozszerzania się rtęci okazała się bardziej stała niż szybkość alkoholu, a zatem rtęć można było stosować do pomiaru szerszych zakresów temperatur.

Fahrenheit doszedł wtedy do wniosku, do którego Izaak Newton doszedł już w przeszłości. Rozumiał, że dokładniejsze jest oparcie pomiarów termometru na substancjach, które stale zmieniają swoją temperaturę, a nie w mniej lub bardziej upalne dni.

Postępy te zaprzeczały ówczesnym pomysłom. Niektórzy naukowcy uważali, że rtęci nie można stosować w termometrach, ponieważ ma niski współczynnik rozszerzalności.

Skala Fahrenheita

Z biegiem czasu udoskonalił skalę używaną do pomiaru temperatury. Pierwszym krokiem było wyeliminowanie temperatury ciała jako stałego punktu na termometrach. Skala została przeniesiona do punktów zamarzania i wrzenia wody.

O tym, jak Fahrenheit ustalił wartości swojej skali, dowiedział się dzięki artykułowi opublikowanemu w 1724 roku.

Fahrenheit wyjaśnił, że najniższą temperaturę osiągnięto, wykonując mieszaninę chłodniczą składającą się z lodu, wody i chlorku amonu (który jest niczym innym jak solą). Gdy mieszanina się ustabilizowała, używano termometru, aż ciecz wskazywała najniższy możliwy punkt. Otrzymany odczyt przyjęto jako zero stopni w skali Fahrenheita.

Drugi wzorzec osiągnięto, gdy odczyt został uzyskany na termometrze umieszczonym w wodzie i tylko z lodem na powierzchni.

Ostatni wzorzec 96 stopni uzyskano umieszczając termometr pod pachą lub w ustach.

Skala ta uległa pewnym modyfikacjom, gdy umarł Fahrenheit. 213 stopnie przyjęto jako odniesienie dla temperatury wrzenia wody, a 98,6 stopni było odniesieniem dla wartości, jaką powinno mieć ciało ludzkie, wypierając 96 stopni, które ustalono w przeszłości.

Ta skala jest nadal używana w Stanach Zjednoczonych, a także w niektórych krajach anglojęzycznych.

Wkład w naukę

Oprócz znaczenia, jakie miał Fahrenheit w opracowywaniu skuteczniejszych termometrów i ustalaniu skuteczniejszej skali, fizyk miał również inny wkład w naukę. Na przykład był pierwszą osobą, która wykazała, że ​​temperatura wrzenia elementów ciekłych może się zmieniać w zależności od ciśnienia atmosferycznego.

Fahrenheit zasugerował, aby tę zasadę stosować przy budowie urządzeń barometrycznych.

Inny jego wkład dotyczy stworzenia instrumentu służącego do pompowania cieczy. Było to szczególnie ważne przy osuszaniu niektórych terenów w Holandii.

Stworzył również higrometr, który był przyrządem używanym do pomiaru wilgotności.

Wszystkie te wkłady pokazują, że jego siła tkwiła w roli producenta. Ponadto skuteczność jego wynalazków zmusiła go do poszukiwania nowych narzędzi do rozwiązywania problemów naukowych, które pojawiały się wraz z upływem czasu.

Z tego powodu pracował nad możliwością pomiaru rozszerzalności szkła, aby ocenić zachowanie rtęci i alkoholu jako mierników temperatury. Zbadał także wpływ ciśnienia atmosferycznego i zdołał ustalić gęstości niektórych substancji.

Jego wkład był niewiele lub bardzo hałaśliwy poza skalą Fahrenheita i termometrami, ale odegrał ważną rolę w kursie fizyki eksperymentalnej w XVIII wieku.

Opublikowane prace

Jego wkład bibliograficzny nie był zbyt obszerny. W tym samym roku, w którym został przyjęty do Towarzystwa Królewskiego, napisał swoje jedyne rękopisy. W sumie ukazało się pięć krótkich artykułów, które zostały napisane po łacinie i opublikowane w magazynie The Philosophical Transactions.

Śmierć

Śmierć Fahrenheita nastąpiła bardzo wcześnie. Fizyk zmarł w Hadze w Holandii 16 września 1736 roku, mając zaledwie 50 lat. Jego pochówek odbył się w tym samym mieście jego śmierci.

Żadne małżeństwo nie było mu znane i do ostatnich dni życia pozostał aktywny zawodowo. Niewiele jest szczegółów dotyczących przyczyn jego śmierci. Twierdzono, że było to spowodowane zatruciem rtęcią, w wyniku wszystkich jego eksperymentów i prac.

Bibliografia

1. Coates, E. Skale temperatur Fahrenheita i Celsjusza.
2. Lin, Y. (2012). Fahrenheita, Celsjusza i ich skale temperatur. Nowy Jork: PowerKids Press.
3. Oakes, E. (2001). Encyklopedia światowych naukowców. Nowy Jork: Fakty w aktach.
4. Merriam-Webster Inc. (1991). Nowa księga historii słów Merriam-Webster. Springfield w stanie Massachusetts.
5. Zitzewitz, P. (2011). Poręczna książka z odpowiedziami do fizyki. Detroit: widoczny atrament.