- Биографија
- Студије
- Проналазак термометра
- Први апарат
- Значај живе
- Фаренхејтова скала
- Доприноси науци
- Објављени радови
- Смрт
- Референце
Даниел Габриел Фахренхеит (1686-1736) био је важан физичар и произвођач инструмената рођеног у Немачкој. Његов главни допринос имао је стварање првих термометра, што нам је омогућило да имамо прецизнији инструмент на почетку 18. века. Такође се истакао како је 1724. успоставио ефикаснију температурну скалу која носи његово име. Та скала и данас остаје на снази.
Фахренхеит је већи део живота провео у Холандији као физичар и инжењер, мада ни он није радио као пухач стакла. Његово интересовање за науку било је оно што га је мотивирало да студира и научи више о физици ствари. Иако то није било нормално за оне који су израђивали инструменте, Фахренхеитови доприноси навели су га да се придружи Краљевском друштву.
Заступање Даниела Фахренхеита. Извор:, путем Викимедиа Цоммонса.
Данас се Фаренхејтова скала још увек користи у неким деловима света. Најпознатије место су Сједињене Државе.
Биографија
Даниел Габриел Фахренхеит рођен је 24. маја 1686. Рођен је у Данзигу, области која је некад била део Немачке, али се данас сматра Гданск-ом, градом у данашњој Пољској.
Родитељи физичара били су Даниел и Цонцордиа Фахренхеит. Пар је умро када је Данијел имао само 15 година и то због гутања отровних гљива.
Иако су Даниел и Цонцордиа имали 10 дјеце, само петоро је достигло одраслу доб. Од ове петорице браће Данијел Габријел био је најстарији. Након смрти родитеља, Фахренхеит је почео да се обучава да постане трговац у Холандији. Његове остале четири браће и сестре смештени су у хранитељске домове.
Очигледно је да је име добио по оцу, а Габријел од прадеда по мајчиној страни.
Постоје неке разлике у вези са датумом вашег рођења. Неки извори тврде да је он рођен 14. маја. Проблем је настао због чињенице да је у то време Енглеском управљао другачији календар од оног који је кориштен у Гданску.
Енглези су користили Јулијански календар до 1752. године, док је у Пољској грегоријанска реформа прихваћена од 1582. године.
Студије
Фахренхеит се преселио у Амстердам 1708. године као приправник код трговца који га је учио рачуноводству. Тамо је први пут упознао фирентински термометар; Овај термометар био је инструмент који је у Италији створио скоро 60 година раније, 1654. године, тоскански војвода.
Током ове фазе, одлучио је да посети Оле Цхристенсен Рøмер-а, данског астронома кога је могао да посматра током процеса дипломирања неких термометра.
Овај догађај је побудио радозналост Фахренхеита, који је одлучио да почне са прављењем термометра за живот. Одлука је имала неке последице. Нијемац је морао да стави на страну приправништво као рачуновођа, а холандске власти су издале налог за хапшење против њега.
Због ове ситуације Фахренхеит је провео неколико година путујући широм Европе и састајући се са различитим научницима.
После неколико година успео се да се врати у Амстердам и остао је у Холандији до краја професионалног и личног живота.
Проналазак термометра
Иако су термометри већ постојали, ниједан од тих инструмената тада није био баш тачан. Два термометра никада нису показала исту температуру иако су мерили исту појаву.
То је зато што врста течности која се користи у термометрима није универзално дефинисана. Такође није успостављена скала која је универзална.
Произвођачи флорентинских термометра, на пример, обележили су најнижу меру својих термометра за најхладнији дан у Фиренци. Са своје стране, најтоплији дан послужио је успостављању највеће вредности на скали.
Овај поступак је био грешка, јер су температуре варирале током година, тако да нису постојала два термометра са сличним температурама.
Овај проблем је утицао на Фахренхеитов рад неколико година, све док није направио термометар за алкохол који је био тачнији. То се догодило 1709. године; Тада су се његови експерименти развијали све док није стигао до живог термометра, познатог и као сребро, који је рођен 1714. године.
Ови термометри су такође користили Фаренхејтову скали за изражавање температуре. До промене скале у Целзијус, Фахренхеит се широко користио у Европи, мада се у Сједињеним Државама и даље користи за свакодневна мерења, као и на територијама попут Порторика или Белизеа.
Поступак којим се користио за прављење термометра није објављен првих 18 година. То се сматрало пословном тајном.
Први апарат
Први термометри које је Фахренхеит направио су имали колону алкохола у себи. Тај се алкохол проширио и смањио због температура. За дизајн је био задужен дански астроном Оле Цхристенсен Рøмер 1708. године; дизајн који је Фахренхеит детаљно надгледао.
Рøмер је алкохол (који је заиста био вино) користио као течност и поставио две референтне вредности. Одабрао је 60 степени као температуру кључале воде и 7,5 степени као температуру потребну за топљење леда.
Фахренхеит је смислио још једну температурну скалу за своје термометре са алкохолом који су се састојале од три тачке.
Захваљујући чињеници да су ови уређаји показали висок степен конзистентности између себе, што се раније није догодило, Цхристиан Волф је овај изум посветио читавом чланку у једном од најважнијих тадашњих часописа. Све анализирајући два термометра која су му испоручена 1714. године.
Значај живе
Како је вријеме одмицало, Фахренхеит је одлучио замијенити алкохол у термометрима за употребу живе. Разлог је био зато што се стопа експанзије живе показала константнијом од оне алкохола и због тога се жива могла користити за мерење ширег распона температура.
Фахренхеит је тада закључио да је Исаац Невтон већ стигао у прошлости. Схватио је да је тачније мерење термометра засновати на супстанцама које мењају температуру стално, а не на мање или више вруће дане.
Овај напредак био је у супротности са идејама које су успостављене за то време. Неки научници сматрали су да се жива не може користити у термометрима, јер има низак коефицијент ширења.
Фаренхејтова скала
Временом је рафинирао вагу која се користи за мерење температура. Први корак је био уклањање телесне температуре као фиксне тачке на термометрима. Вага је доведена до тачака смрзавања и кључања.
Сазнало се како је Фахренхеит утврдио вредности свог скала захваљујући чланку који је објавио 1724. године.
Фахренхеит је објаснио да је најнижа температура постигнута стварањем расхладне смеше која се састојала од леда, воде и амонијум-хлорида (који није ништа друго него сол). Када се ова смеша стабилизовала, коришћен је термометар све док течност није означила најнижу могућу тачку. То добијено читање узето је као нулти степен на Фаренхејтовој скали.
Друго мерило је постигнуто када је добијено очитање на термометру који је стављен у воду и са ледом који је присутан само на површини.
Последња референтна вредност, 96 степени, добијена је стављањем термометра испод руке или у уста.
Та је скала претрпела неке модификације када је Фахренхеит умро. 213 степени су узети као референтна тачка кључања воде, а 98,6 степени референтна вредност коју би људско тело требало да има, померајући 96 степени која су била утврђена у прошлости.
Ова лествица је она која се и данас користи у Сједињеним Државама, као и у неким земљама које говоре енглески језик.
Доприноси науци
Поред важности коју је Фахренхеит имао у развоју ефикаснијих термометра и успостављању ефикасније скале, физичар је имао и друге доприносе науци. На пример, он је први који је показао да тачка кључања течних елемената може варирати у зависности од атмосферског притиска.
Фахренхеит је предложио да се овај принцип користи при изради барометријских уређаја.
Још један његов допринос односи се на стварање инструмента који служи за испумпавање течности. То је било посебно важно због исушивања неког ниског тла у Холандији.
Такође је створио хигрометар, који је био инструмент који се користио за мерење влажности.
Сви ови прилози показују да је његова снага била у улози произвођача. Поред тога, ефикасност његових изума приморала га је да тражи нова средства за решавање научних проблема који су се појавили са временом.
Из тог разлога, радио је да би могао да измери експанзију стакла, да процени понашање живе и алкохола као мерача температуре. Такође је проучавао утицаје атмосферског притиска и успео да утврди густину неких супстанци.
Његови доприноси нису много или веома бучни изван Фаренхејтове скале и термометра, али он је био важан у току који је експериментална физика преузела у 18. веку.
Објављени радови
Његов библиографски допринос није био веома обиман. Исте године када је примљен у Краљевско друштво, написао је своје једино рукописе. Укупно је било пет кратких чланака који су написани на латинском језику и објављени у часопису Тхе Пхилосопхицалгери.
Смрт
Фахренхеитова смрт догодила се врло рано. Физичар је умро у Хагу, Холандија, 16. септембра 1736. године, када је имао само 50 година. Сахрањен му је у истом граду када је умро.
Ни један брак му није био познат и остао је професионално активан до последњих дана свог живота. Познато је мало детаља о узроцима његове смрти. Тврдило се да је то последица тровања живом, као резултат свих његових експеримената и радова.
Референце
- Цоатес, Е. Температурна лествица Фаренхеита и Целзијуса.
- Лин, И. (2012). Фаренхејта, Целзијуса и њихове температурне скале. Нев Иорк: ПоверКидс Пресс.
- Оакес, Е. (2001). Енциклопедија светских научника. Њујорк: Чињенице.
- Мерриам-Вебстер Инц. (1991). Нова књига историје речи Мерриам-Вебстер. Спрингфиелд, Масс.
- Зитзевитз, П. (2011). Приручник из физике са одговорима. Детроит: Видљива мастила.