Что изобрел известный физик даниель фаренгейт
ВЕЛИКИЕ НЕМЕЦКИЕ ИЗОБРЕТАТЕЛИ
ИЗОБРЕТАТЕЛЬ ТЕРМОМЕТРА ДАНИЭЛЬ ГАБРИЭЛЬ ФАРЕНГЕЙТ
Его отец был богатым торговцем, но его родители впезапно умерли в один и тот же день 14 августа 1701 года. Даниэлю было всего 15 лет, оставшись круглым сиротой, он направился в Амстердам, где поступил в магазин обучаться коммерции. Мальчик изучал премудрости торговли в течение 4-х лет, но его заинтересовало создание научных инструментов.
Даниель Фаренгейт много путешествовал по Европе, наблюдал за работой ученых и создателей инструментов в других областях, был знаком с выдающимися учеными того периода, например в Готфридом Лейбницем. Изучал физику в Германии, Голландии и Англии. Много времени он провел в Англии, где он стал членом Королевского общества.
В историю мировой науки Фаренгейт вошел как создатель первого в мире стеклянного ртутного термометра и температурной шкалы, носящей теперь его имя.
Первый в мире термометр изобрел Галилео Галилей еще в XVI веке. Изобретение Галилея не было термометром в медицинском смысле: он был громоздким, наполненным водой, у него не было шкалы измерения. Но он показывал главное: объем зависит от температуры, и это можно использовать.
Даниэль Габриэль Фаренгейт в 1709 году предложил первый надежный спиртовой термометр со шкалой. Основной проблемой для ученых было найти эталонные точки, чтобы привязать к ним шкалу. Фаренгейт предложил три: за нижнюю границу — 0°F — он принял температуру замерзания солевого раствора, а верхним пределом — 96°F — стала температура человеческого тела. Изобретатель определял эту эталонную точку как «температуру под мышкой здорового англичанина». Лед по этой шкале по сей день тает при температуре 32°F, а вода кипит при 212°F. В 1714 году ученый разработал ртутный термометр, использовав новый способ очистки ртути.
Единица измерения температуры градус Фаренгейта (°F) была названа в его честь. Шкала Фаренгейта до сих пор применяется во многих англоязычных странах, хотя постепенно уступает место стоградусной шкале Цельсия.
Помимо изготовления термометров, Фаренгейт занимался усовершенствованием барометров и гигрометров. Исследовал также зависимость изменения температуры кипения жидкости от атмосферного давления и содержания в ней солей, обнаружил явление переохлаждения воды, определил температуру смесей горячей и холодной воды, составил таблицы удельных весов тел.
Умер Фаренгейт в Гааге 16 сентября 1763.
В 1730 году французский естествоиспытатель Рене Антуан Реомюр (René Antoine de Réaumur) подверг критике расплывчатые эталонные точки Фаренгейта. Использовав в качестве эталона винный спирт, он принял за один градус расширение жидкости на 1/1000, а за нулевую температуру — таяние водяного льда. По этой шкале вода кипит при 80°. Однако из-за непостоянства концентрации спиртовых растворов измерения получались неточными.
Истинным создателем современного термометра стал шведский астроном Андерс Цельсий (Anders Celsius). В 1842 году он взял за основы точки замерзания и кипения воды, разделив шкалу между ними на 100 градусов.
В массовую клиническую практику термометр проникал с большим трудом: многие считали, что опытный врач прекрасно обходится без числовых значений. Известно, что даже в конце XIX века известный немецкий врач Карл Герхардт (Karl Gerhardt) отзывался о термометрии негативно, называя ее «слишком сложной процедурой». Но это не значит, что изобретение Фаренгейта прошло незамеченным. Термометр все равно стал со временем незыменимым в медицине и других отряслях науки. Вообще современную нам действительность невозможно представить без измерения температуры.
Долгое время единственным способом измерения температуры тела был стеклянный ртутный термометр. Коэффициент расширения ртути при изменении температуры примерно в 500 раз больше, чем у стекла. Это позволило создать простой и компактный прибор с диапазоном от 34 до 42 градусов Цельсия и шагом деления 0,1°.
Как и другие значительные изобретения человечества, термометр постепенно преображался, соврешенствовался, становился более удобным в пользовании. Менялись шкалы и значение градуса, но принцип ртутного термометра, изобретенный Фаренгейтом оставался неизменным.
ХХ век с его бурным техническим развитием внес свои корретивы. Был изобретен электронный термометр, основанный на другом принципе: вместо изменения объема жидкости — изменение сопротивления проводника. Чем выше температура — тем ниже сопротивление. Чаще всего в качестве проводника используют платину, распыленную на керамику. Эти устройства значительно дороже, требуют элемента питания, а со временем их надо калибровать. Но с другой стороны, они столь безопасны, что для маленьких детей их производятся в виде соски. Еще одним плюсом электронного устройства стало снижение времени измерения с 10 до 1 минуты.
Инфракрасный цифровой термометр — тоже разновидность электронного. Принцип его действия крайне прост: фотодатчик прибора улавливает инфракрасного излучение, которое выделяет или отражает тело. Чем больше объект — тем дальше может быть расстояние между ним и прибором. Измерение температуры в течение одной секунды на лбу, виске или в ухе при минимальном контакте с кожей сделали бы его монополистом термометрии, если бы не высокая стоимость прибора.
Жидкокристаллический термометр имеет вид тонкой полоски, которую надо прикладывать ко лбу. Он работает на основе жидких кристаллов, меняющих цвет под действием температуры. Прибор занимает мало места, не требует батареек, не бьется, измеряет температуру за 15 секунд, доступен по цене и тоже вполне мог бы претендовать на захват рынка, но низкая точность измерений держит его на нишевых позициях.
Даниэль Габриэль Фаренгейт: биография, вклад, работы
Содержание:
Даниэль Габриэль Фаренгейт (1686-1736) был крупным физиком и приборостроителем немецкого происхождения. Его главный вклад был связан с созданием первых термометров, которые позволили нам иметь более точный прибор в начале 18 века. Он также выделялся тем, что в 1724 году установил более эффективную температурную шкалу, носящую его имя. Эта шкала действует и сегодня.
Фаренгейт большую часть своей жизни проработал в Нидерландах физиком и инженером, хотя стеклодувом тоже не работал. Его интерес к науке побудил его изучать и узнавать больше о физике вещей. Хотя это не было чем-то нормальным для тех, кто делал инструменты, вклад Фаренгейта привел его к вступлению в Королевское общество.
биография
Даниэль Габриэль Фаренгейт родился 24 мая 1686 года. Он родился в Данциге, области, которая раньше была частью Германии, но теперь считается Гданьском, городом на территории современной Польши.
Родителями физика были Даниэль и Конкордия Фаренгейт. Пара умерла, когда Дэниелу было всего 15 лет, и это произошло из-за проглатывания ядовитых грибов.
Хотя у Даниэля и Конкордии было 10 детей, только пятеро достигли совершеннолетия. Из этих пяти братьев Даниэль Габриэль был старшим. После смерти родителей Фаренгейт начал обучение, чтобы стать купцом в Голландии. Его другие четверо братьев и сестер были размещены в приемных семьях.
Очевидно, он получил имя Даниэль от своего отца и Габриэль от своего прадеда по материнской линии.
Есть некоторые расхождения относительно даты вашего рождения. Некоторые источники утверждают, что он родился 14 мая. Проблема заключалась в том, что в то время в Англии правил календарь, отличный от того, который использовался в Гданьске.
Англичане использовали юлианский календарь до 1752 года, а в Польше григорианская реформа была принята с 1582 года.
Исследования
Фаренгейт переехал в Амстердам в 1708 году, чтобы учиться у торговца, который обучал его бухгалтерскому учету. Там он впервые встретил флорентийский термометр; Этот термометр был прибором, который был создан в Италии почти 60 лет назад, в 1654 году, герцогом Тосканским.
На этом этапе он решил навестить Оле Кристенсена Рёмера, датского астронома, за которым он смог наблюдать в процессе градации некоторых термометров.
Это событие пробудило любопытство Фаренгейта, который решил заняться производством термометров. Решение имело некоторые последствия. Немец был вынужден отказаться от своего ученичества в качестве бухгалтера, и голландские власти выдали ему ордер на арест.
Из-за этой ситуации Фаренгейт провел несколько лет, путешествуя по Европе и встречаясь с разными учеными.
Через несколько лет он смог вернуться в Амстердам и оставался в Голландии до конца своей профессиональной и личной жизни.
Изобретение термометра
Хотя термометры уже существовали, ни один из этих инструментов в то время не был очень точным. Два термометра никогда не показывали одинаковую температуру, хотя они измеряли одно и то же явление.
Это произошло потому, что не было универсального определения, какой тип жидкости следует использовать в термометрах. Не было установлено и универсальной шкалы.
Например, производители флорентийских термометров отметили самую низкую шкалу своих термометров для самого холодного дня во Флоренции. Со своей стороны, самый жаркий день служил для установления наивысшего значения на шкале.
Эта процедура была ошибкой, потому что температуры менялись на протяжении многих лет, поэтому не было двух термометров с одинаковыми температурами.
Эта проблема влияла на работу Фаренгейта в течение нескольких лет, пока он не создал спиртовой термометр, который был более точным. Это случилось в 1709 году; затем его эксперименты развивались, пока не достигли ртутного термометра, также известного как серебряный, который родился в 1714 году.
Эти термометры также использовали шкалу Фаренгейта для выражения температуры. До изменения шкалы Цельсия шкала Фаренгейта широко использовалась в Европе, хотя она все еще используется в Соединенных Штатах для ежедневных измерений, а также на таких территориях, как Пуэрто-Рико или Белиз.
Процесс, который он использовал для изготовления своих термометров, не был обнародован в течение первых 18 лет. Это считалось коммерческой тайной.
Первое устройство
Первые термометры Фаренгейта имели внутри столбик спирта. Этот спирт расширялся и сжимался из-за температуры. Дизайн был разработан датским астрономом Оле Кристенсеном Рёмером в 1708 году; дизайн, за которым Фаренгейт тщательно следил.
Рёмер использовал алкоголь (который на самом деле был вином) в качестве жидкости и установил два эталона. Он выбрал 60 градусов в качестве температуры кипящей воды и 7,5 градусов в качестве температуры, необходимой для таяния льда.
Фаренгейт изобрел другую температурную шкалу для своих спиртовых термометров, состоящую из трех точек.
Благодаря тому, что эти устройства показали высокий уровень согласованности между собой, чего раньше не случалось, Кристиан Вольф посвятил изобретению целую статью в одном из самых важных журналов того времени. И все это путем анализа двух термометров, доставленных ему в 1714 году.
Важность ртути
Со временем компания Fahrenheit решила заменить спирт в своих термометрах на ртуть. Причина заключалась в том, что скорость расширения ртути оказалась более постоянной, чем у спирта, и поэтому ртуть можно было использовать для измерения более широких диапазонов температур.
Затем Фаренгейт пришел к выводу, что Исаак Ньютон уже делал в прошлом. Он понимал, что точнее основывать измерения термометра на веществах, которые постоянно меняют свою температуру, а не в более или менее жаркие дни.
Эти достижения противоречили устоявшимся представлениям. Некоторые ученые считали, что ртуть нельзя использовать в термометрах, потому что у нее низкий коэффициент расширения.
Шкала Фаренгейта
Со временем он усовершенствовал шкалу, которая использовалась для измерения температуры. Первым шагом было исключить температуру тела как фиксированную точку на термометрах. Шкала доведена до точек замерзания и кипения.
О том, как Фаренгейт установил значения своей шкалы, стало известно из статьи, опубликованной им в 1724 году.
Фаренгейт объяснил, что самая низкая температура была достигнута при приготовлении охлаждающей смеси, состоящей из льда, воды и хлорида аммония (который представляет собой не более чем соль). Когда эта смесь стабилизировалась, использовали термометр до тех пор, пока жидкость не отметила самую низкую возможную точку. Полученное значение было принято за нулевой градус по шкале Фаренгейта.
Второй эталонный тест был достигнут, когда показания были получены на термометре, который был помещен в воду и лед находился только на поверхности.
Последняя отметка, 96 градусов, была получена при помещении термометра под руку или в рот.
Эта шкала претерпела некоторые изменения после смерти Фаренгейта. 213 градусов были приняты за точку отсчета для точки кипения воды, а 98,6 градусов были за точку отсчета для значения, которое должно иметь человеческое тело, заменив 96 градусов, которые были установлены в прошлом.
Эта шкала до сих пор используется в Соединенных Штатах, а также в некоторых англоязычных странах.
Вклад в науку
Помимо важности, которую Фаренгейт имел для разработки более эффективных термометров и создания более эффективных шкал, физик также внес и другой вклад в науку. Например, он был первым, кто показал, что точка кипения жидких элементов может изменяться в зависимости от атмосферного давления.
Фаренгейт предложил использовать этот принцип при создании барометрических устройств.
Другой его вклад связан с созданием прибора для перекачивания жидкостей. Это было особенно важно для осушения низин в Голландии.
Он также создал гигрометр, который использовался для измерения влажности.
Все эти достижения показывают, что его сила заключалась в его роли производителя. Кроме того, эффективность его изобретений заставила его искать новые инструменты для решения научных проблем, которые возникали с течением времени.
По этой причине он работал, чтобы иметь возможность измерить расширение стекла, оценить поведение ртути и спирта в качестве измерителей температуры. Он также изучил влияние атмосферного давления и сумел установить плотности некоторых веществ.
Его вклад был не слишком большим или очень громким, кроме шкалы Фаренгейта и термометров, но он был важен в курсе экспериментальной физики в 18 веке.
Опубликованные работы
Его библиографический вклад был не очень обширен. В том же году, когда его приняли в Королевское общество, он написал свои единственные рукописи. Всего было пять коротких статей, написанных на латыни и опубликованных в журнале. Философские труды.
Смерть
Смерть Фаренгейта наступила очень рано. Физик умер в Гааге, Голландия, 16 сентября 1736 года, когда ему было всего 50 лет. Его похороны произошли в том же городе, где он умер.
Ему не было известно о браке, и он оставался профессионально активным до последних дней своей жизни. О причинах его смерти известно немногое. Утверждалось, что это произошло из-за отравления ртутью в результате всех его экспериментов и работ.
Ссылки
Homo antecessor: характеристика вымершего вида
10 приложений для студентов, которые будут вам очень полезны
Даниэль Габриэль Фаренгейт (1686-1736) был выдающимся физиком и изготовителем инструментов немецкого происхождения. Его основной вклад был связан с созданием первых термометров, которые позволили нам иметь более точный прибор в начале 18 века. Он также выделялся тем, что в 1724 году установил более эффективную температурную шкалу, носящую его имя. Эта шкала действует и сегодня.
Фаренгейт провел большую часть своей жизни в Нидерландах как физик и инженер, хотя стеклодувом он тоже не работал. Его интерес к науке побудил его изучать и узнавать больше о физике вещей. Хотя это было ненормально для тех, кто делал инструменты, вклад Фаренгейта привел его к вступлению в Королевское общество.
Представление Дэниела Фаренгейта. Источник:, через Wikimedia Commons.
биография
Даниэль Габриэль Фаренгейт родился 24 мая 1686 года. Он родился в Данциге, области, которая раньше была частью Германии, но теперь считается Гданьском, городом на территории современной Польши.
Родителями физика были Даниэль и Конкордия Фаренгейт. Пара умерла, когда Дэниелу было всего 15 лет, и это произошло из-за употребления в пищу ядовитых грибов.
Хотя у Даниэля и Конкордии было 10 детей, только пятеро достигли совершеннолетия. Из этих пяти братьев Даниэль Габриэль был старшим. После смерти родителей Фаренгейт начал обучение, чтобы стать купцом в Голландии. Его другие четверо братьев и сестер были размещены в приемных семьях.
Очевидно, он получил имя Даниэль от своего отца, а Габриэль от своего прадеда по материнской линии.
Есть некоторые расхождения относительно даты вашего рождения. Некоторые источники утверждают, что он родился 14 мая. Проблема заключалась в том, что в то время в Англии правил календарь, отличный от того, который использовался в Гданьске.
Англичане использовали юлианский календарь до 1752 года, а в Польше григорианская реформа была принята с 1582 года.
Исследования
Фаренгейт переехал в Амстердам в 1708 году, чтобы учиться у торговца, который обучал его бухгалтерскому учету. Там он впервые встретил флорентийский термометр; Этот термометр был прибором, который был создан в Италии почти 60 лет назад, в 1654 году, герцогом Тосканского.
На этом этапе он решил навестить Оле Кристенсена Рёмера, датского астронома, за которым он смог наблюдать в процессе измерения некоторых термометров.
Это событие пробудило любопытство Фаренгейта, который решил заняться производством термометров. Решение имело некоторые последствия. Немец был вынужден отказаться от своего ученичества в качестве бухгалтера, и голландские власти выдали ему ордер на арест.
Из-за этой ситуации Фаренгейт провел несколько лет, путешествуя по Европе и встречаясь с разными учеными.
Через несколько лет он смог вернуться в Амстердам и оставался в Голландии до конца своей профессиональной и личной жизни.
Изобретение термометра
Хотя термометры уже существовали, ни один из этих приборов в то время не был очень точным. Два термометра никогда не показывали одинаковую температуру, хотя и измеряли одно и то же явление.
Это произошло потому, что тип жидкости, которая будет использоваться в термометрах, не был определен повсеместно. Не было установлено и универсальной шкалы.
Например, производители флорентийских термометров отметили самую низкую шкалу своих термометров для самого холодного дня во Флоренции. Со своей стороны, самый жаркий день служил для установления наивысшего значения на шкале.
Эта процедура была ошибкой, потому что температуры менялись на протяжении многих лет, поэтому не было двух термометров с одинаковыми температурами.
Эта проблема влияла на работу Фаренгейта в течение нескольких лет, пока он не сделал спиртовой термометр, который был более точным. Это произошло в 1709 году; Затем его эксперименты привели к созданию ртутного термометра, также известного как серебряный, который родился в 1714 году.
Эти термометры также использовали шкалу Фаренгейта для выражения температуры. До изменения шкалы Цельсия шкала Фаренгейта широко использовалась в Европе, хотя она все еще используется в Соединенных Штатах для ежедневных измерений, а также на таких территориях, как Пуэрто-Рико или Белиз.
Процесс, который он использовал для изготовления своих термометров, не был обнародован в течение первых 18 лет. Это считалось коммерческой тайной.
Первое устройство
Первые термометры, сделанные Фаренгейтом, имели внутри столбик спирта. Этот спирт расширялся и сжимался из-за температуры. Дизайн был разработан датским астрономом Оле Кристенсеном Рёмером в 1708 году; дизайн, за которым Фаренгейт тщательно следил.
Рёмер использовал алкоголь (который на самом деле был вином) в качестве жидкости и установил два эталона. Он выбрал 60 градусов в качестве температуры кипящей воды и 7,5 градусов в качестве температуры, необходимой для таяния льда.
Фаренгейт изобрел другую температурную шкалу для своих спиртовых термометров, состоящую из трех точек.
Благодаря тому, что эти устройства показали высокий уровень согласованности между собой, чего раньше не случалось, Кристиан Вольф посвятил изобретению целую статью в одном из самых важных журналов того времени. И все это путем анализа двух термометров, доставленных ему в 1714 году.
Важность ртути
Со временем компания Fahrenheit решила заменить спирт в своих термометрах на ртуть. Причина заключалась в том, что скорость расширения ртути оказалась более постоянной, чем у спирта, и поэтому ртуть можно было использовать для измерения более широких диапазонов температур.
Затем Фаренгейт пришел к выводу, что Исаак Ньютон уже делал в прошлом. Он понимал, что точнее основывать измерения термометра на веществах, которые постоянно меняют свою температуру, а не в более или менее жаркие дни.
Эти достижения противоречили устоявшимся представлениям того времени. Некоторые ученые считали, что ртуть нельзя использовать в термометрах, потому что у нее низкий коэффициент расширения.
Шкала Фаренгейта
Со временем он усовершенствовал шкалу, которая использовалась для измерения температуры. Первым шагом было исключить температуру тела как фиксированную точку на термометрах. Шкала доведена до точки замерзания и кипения.
О том, как Фаренгейт установил значения своей шкалы, стало известно из статьи, опубликованной им в 1724 году.
Фаренгейт объяснил, что самая низкая температура была достигнута при приготовлении охлаждающей смеси, состоящей из льда, воды и хлорида аммония (который представляет собой не что иное, как соль). Когда эта смесь стабилизировалась, использовали термометр до тех пор, пока жидкость не отметила самую низкую возможную точку. Полученное значение было принято за нулевой градус по шкале Фаренгейта.
Второй критерий был достигнут, когда показания были получены на термометре, который был помещен в воду и лед был только на поверхности.
Эта шкала претерпела некоторые изменения после смерти Фаренгейта. 213 градусов были приняты за точку отсчета для точки кипения воды, а 98,6 градусов были за точку отсчета для значения, которое должно иметь человеческое тело, заменив 96 градусов, которые были установлены в прошлом.
Эта шкала до сих пор используется в Соединенных Штатах, а также в некоторых англоязычных странах.
Вклад в науку
Помимо важности, которую Фаренгейт имел для разработки более эффективных термометров и создания более эффективных шкал, физик также внес и другой вклад в науку. Например, он был первым, кто показал, что точка кипения жидких элементов может изменяться в зависимости от атмосферного давления.
Фаренгейт предложил использовать этот принцип при создании барометрических устройств.
Другой его вклад связан с созданием прибора для перекачивания жидкостей. Это было особенно важно для осушения низин в Голландии.
Он также создал гигрометр, который использовался для измерения влажности.
Все эти достижения показывают, что его сила заключалась в его роли производителя. Кроме того, эффективность его изобретений заставила его искать новые инструменты для решения научных проблем, которые возникали с течением времени.
По этой причине он работал, чтобы иметь возможность измерить расширение стекла, оценить поведение ртути и спирта в качестве измерителей температуры. Он также изучил влияние атмосферного давления и сумел установить плотности некоторых веществ.
Его вклады были не очень или очень шумными за пределами шкалы Фаренгейта и термометров, но он был важен в курсе экспериментальной физики в 18 веке.
Опубликованные работы
Его библиографический вклад был не очень обширен. В том же году, когда его приняли в Королевское общество, он написал свои единственные рукописи. Всего было пять коротких статей, написанных на латыни и опубликованных в журнале The Philosophical Transactions.
Смерть
Смерть Фаренгейта наступила очень рано. Физик умер в Гааге, Голландия, 16 сентября 1736 года, когда ему было всего 50 лет. Его похороны произошли в том же городе, где он умер.
Ему не было известно о браке, и он оставался профессионально активным до последних дней своей жизни. О причинах его смерти известно немного. Утверждалось, что это произошло из-за отравления ртутью в результате всех его экспериментов и работ.
Фаренгейт, Габриель
| Даниель Габриель Фаренгейт | |
| Daniel Gabriel Fahrenheit | |
 | |
| Дата рождения: | |
|---|---|
