- Elämäkerta
- Opinnot
- Lämpömittarin keksintö
- Ensimmäinen laite
- Elohopean merkitys
- Fahrenheit-asteikko
- Osallistuminen tieteeseen
- Julkaistut teokset
- kuolema
- Viitteet
Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736) oli tärkeä saksalaissyntyinen fyysikko ja instrumenttivalmistaja. Sen tärkein panos oli ensimmäisten lämpömittarien luomiseen, mikä antoi meille mahdollisuuden saada tarkempi instrumentti 1700-luvun alussa. Hän erottui myös siitä, että se oli perustanut vuonna 1724 tehokkaamman lämpötila-asteikon, joka kantoi hänen nimeään. Tämä mittakaava on edelleen voimassa.
Fahrenheit vietti suuren osan elämästään Alankomaissa fyysikkona ja insinöörinä, vaikka hän ei myöskään työskennellyt lasinpuhaltajana. Hänen kiinnostuksensa tieteen kanssa motivoi häntä tutkimaan ja oppimaan lisää asioiden fysiikasta. Vaikka tämä ei ollut normaalia instrumentteja tehneille, Fahrenheitin lausunnot johtivat hänet liittymään kuninkaalliseen seuraan.

Daniel Fahrenheitin edustaja. Lähde:, Wikimedia Commonsin kautta.
Nykyään Fahrenheit-asteikkoa käytetään yhä joissain maailman osissa. Tunnetuin paikka on Yhdysvallat.
Elämäkerta
Daniel Gabriel Fahrenheit syntyi 24. toukokuuta 1686. Hän syntyi Danzigissa, alueella, joka oli osa Saksaa, mutta jota pidetään nykyään Gdanskina, kaupungissa nykyisessä Puolassa.
Fyysikon vanhemmat olivat Daniel ja Concordia Fahrenheit. Pari kuoli, kun Daniel oli vasta 15-vuotias ja se johtui myrkyllisten sienten nauttimisesta.
Vaikka Danielilla ja Concordialla oli 10 lasta, vain viisi pääsi aikuisuuteen. Näistä viidestä veljestä Daniel Gabriel oli vanhin. Vanhempiensa kuoleman jälkeen Fahrenheit aloitti koulutuksen kauppiaaltaan Hollannissa. Hänen neljä muuta sisarustaan sijoitettiin kasvatuskoteihin.
Ilmeisesti hän sai nimen Daniel isiltään ja Gabriel isoisältä äitinsä puolella.
Syntymäaikaasi on joitain eroja. Jotkut lähteet väittävät, että hän syntyi 14. toukokuuta. Ongelma johtui siitä, että tuolloin Englantia hallitsi eri kalenteri kuin mitä Gdanskissa käytettiin.
Englantilaiset käyttivät Julian-kalenteria vuoteen 1752 saakka, kun taas Puolassa Gregorian uudistus hyväksyttiin vuodesta 1582.
Opinnot
Fahrenheit muutti Amsterdamissa vuonna 1708 oppipoikaksi kauppiaalle, joka opetti hänelle kirjanpitoa. Siellä hän tapasi ensimmäisen kerran Florentine-lämpömittarin; Tämä lämpömittari oli instrumentti, jonka Toscanan herttua loi Italiassa melkein 60 vuotta aikaisemmin, vuonna 1654.
Tässä vaiheessa hän päätti vierailla tanskalaisessa tähtitieteilijässä Ole Christensen Rømerissä, jota hän pystyi tarkkailemaan joidenkin lämpömittarien valmistumisprosessissa.
Tämä tapahtuma kiihdytti Fahrenheitin uteliaisuutta, joka päätti aloittaa lämpömittarien ansaitsemisen. Päätöksellä oli joitain seurauksia. Saksan piti laittaa syrjään tilinpitäjän opiskeluajan ja Alankomaiden viranomaisten myöntämät häntä koskevat pidätysmääräykset.
Tämän tilanteen takia Fahrenheit vietti useita vuosia matkustaa ympäri Eurooppaa ja tavata erilaisia tutkijoita.
Usean vuoden kuluttua hän pystyi palaamaan Amsterdamissa ja oleskelemaan Hollannissa muun työ- ja henkilökohtaisen elämänsä.
Lämpömittarin keksintö
Vaikka lämpömittarit olivat jo olemassa, mikään näistä välineistä ei ollut tuolloin kovin tarkka. Kaksi lämpömittaria eivät koskaan osoittaneet samaa lämpötilaa, vaikka mittasivat saman ilmiön.
Tämä johtui siitä, että lämpömittarissa käytettävää nestetyyppiä ei ollut määritelty yleisesti. Ei ollut myöskään perustettu mittakaavaa, joka olisi universaali.
Esimerkiksi Firenzen lämpömittarien valmistajat merkitsivat lämpömittariensa pienimmän asteikon Firenzen kylmimmäksi päiväksi. Kuumin päivä puolestaan paljasti asteikon korkeimman arvon.
Tämä menettely oli virhe, koska lämpötilat vaihtelivat vuosien varrella, joten ei ollut kahta lämpömittaria, joilla olisi samanlaiset lämpötilat.
Tämä ongelma vaikutti Fahrenheitin työhön useita vuosia, kunnes hän teki tarkemman alkoholilämpömittarin. Tämä tapahtui vuonna 1709; Sitten hänen kokeilunsa kehittyivät, kunnes hän saavutti vuonna 1714 syntyneen elohopealämpömittarin, joka tunnetaan myös nimellä hopea.
Nämä lämpömittarit käyttivät myös Fahrenheit-asteikkoa lämpötilan ilmaisemiseen. Kunnes asteikko muutettiin Celsiukseksi, Fahrenheitä käytettiin laajalti Euroopassa, vaikka sitä käytetään edelleen Yhdysvalloissa päivittäisissä mittauksissa, samoin kuin Puerto Ricon tai Belizen kaltaisilla alueilla.
Prosessia, jota hän käytti lämpömittariensa valmistukseen, ei julkistettu ensimmäisen 18 vuoden ajan. Sitä pidettiin liikesalaisuutena.
Ensimmäinen laite
Ensimmäisissä Fahrenheitin tekemissä lämpömittareissa oli alkoholipylväs sisällä. Tämä alkoholi laajeni ja supistui lämpötilojen vuoksi. Suunnittelusta vastasi tanskalainen tähtitieteilijä Ole Christensen Rømer vuonna 1708; suunnittelun, jota Fahrenheit valvoo yksityiskohtaisesti.
Rømer käytti alkoholina (joka oli todella viiniä) nesteenä ja asetti kaksi vertailuarvoa. Hän valitsi 60 astetta kiehuvan veden lämpötilaan ja 7,5 astetta lämpötilaan, jota tarvitaan jään sulattamiseksi.
Fahrenheit suunnitteli alkoholilämpömittarilleen toisen lämpötila-asteikon, joka koostui kolmesta pisteestä.
Kiitos tosiasian, että nämä laitteet osoittivat korkeaa johdonmukaisuutta niiden välillä, jota ei ollut tapahtunut aikaisemmin, Christian Wolf omisti keksinnölle koko artikkelin yhdessä aikakauden tärkeimmistä lehdistä. Kaikki analysoimalla kaksi lämpömittaria, jotka oli toimitettu hänelle vuonna 1714.
Elohopean merkitys
Ajan myötä Fahrenheit päätti korvata lämpömittariensa alkoholin elohopealla. Syynä oli se, että elohopean laajentumisnopeus osoittautui vakioisammaksi kuin alkoholin, ja siksi elohopeaa voidaan käyttää mittaamaan laajemmat lämpötila-alueet.
Sitten Fahrenheit päätteli, että Isaac Newton oli jo saavuttanut aikaisemmin. Hän ymmärsi, että oli tarkempaa perustaa lämpömittarimittaukset aineille, jotka muuttavat lämpötilaaan jatkuvasti eikä enemmän tai vähemmän kuumina päivinä.
Nämä edistysasiat olivat ristiriidassa ajalle vahvistettujen ajatusten kanssa. Jotkut tutkijat uskoivat, että elohopeaa ei voitu käyttää lämpömittarissa, koska sen paisuntakerroin oli pieni.
Fahrenheit-asteikko
Ajan myötä hän tarkensi asteikkoa, jota käytettiin lämpötilojen mittaamiseen. Ensimmäinen askel oli eliminoida kehon lämpötila kiinteänä pisteenä lämpömittareissa. Vaaka vietiin jäätymis- ja kiehuvaan veteen.
Opittiin, kuinka Fahrenheit määritteli mittakaavansa arvot hänen 1724 julkaisemansa artikkelin ansiosta.
Fahrenheit selitti, että alin lämpötila saavutettiin tekemällä jäähdytysseos, joka koostui jäästä, vedestä ja ammoniumkloridista (joka ei ole muuta kuin suola). Kun tämä seos vakiintui, käytettiin lämpömittaria, kunnes neste merkitsi matalimman mahdollisen pisteen. Saatua lukemaa pidettiin nolla-asteena Fahrenheit-asteikolla.
Toinen vertailuarvo saavutettiin, kun lukema saatiin lämpömittarista, joka oli asetettu veteen ja jonka jään pinta oli vain.
Viimeinen vertailuarvo, 96 astetta, saatiin asettamalla lämpömittari käsivarren alle tai suuhun.
Tämä asteikko tehtiin joitain muutoksia, kun Fahrenheit kuoli. Veden kiehumispisteeksi käytettiin 213 astetta ja 98,6 astetta oli viite siihen arvoon, joka ihmiskeholla pitäisi olla, syrjäyttäen 96 astetta, joka oli aiemmin vahvistettu.
Tätä asteikkoa käytetään edelleen Yhdysvalloissa ja eräissä englanninkielisissä maissa.
Osallistuminen tieteeseen
Sen lisäksi, että Fahrenheitillä oli merkitystä tehokkaampien lämpömittarien kehittämisessä ja tehokkaamman asteikon luomisessa, fyysikolla oli myös muita panoksia tieteeseen. Esimerkiksi, hän oli ensimmäinen henkilö, joka osoitti, että nestemäisten elementtien kiehumispiste voi vaihdella ilmanpaineen mukaan.
Fahrenheit ehdotti, että tätä periaatetta käytetään barometristen laitteiden rakentamisessa.
Toinen hänen lausunnoistaan liittyy nesteiden pumppaamiseen tarkoitetun välineen luomiseen. Se oli erityisen tärkeätä Hollandin matalan maan kuivaamiseksi.
Hän loi myös kosteusmittarin, joka oli instrumentti, jota käytettiin mittaamaan kosteutta.
Kaikki nämä kommentit osoittavat, että hänen vahvuutensa oli hänen roolissaan valmistajana. Lisäksi keksintöjensä tehokkuus pakotti hänet etsimään uusia välineitä ajan myötä ilmestyneiden tieteellisten ongelmien ratkaisemiseksi.
Tästä syystä hän työskenteli pystyäkseen mittaamaan lasin paisuntaa, arvioimaan elohopean ja alkoholin käyttäytymistä lämpömittarina. Hän tutki myös ilmanpaineen vaikutuksia ja onnistui määrittämään joidenkin aineiden tiheydet.
Hänen panoksensa eivät olleet paljon tai kovinkaan meluisia Fahrenheit-asteikon ja lämpömittarien ulkopuolella, mutta hän oli tärkeä kokeellisen fysiikan kurssilla 1700-luvulla.
Julkaistut teokset
Hänen bibliografinen kirjoituksensa ei ollut kovin laaja. Samana vuonna kun hänet hyväksyttiin kuninkaalliseen seuraan, hän kirjoitti ainoat käsikirjoituksensa. Yhteensä oli viisi lyhyttä artikkelia, jotka kirjoitettiin latinaksi ja julkaistiin The Philosophical Transactions -lehdessä.
kuolema
Fahrenheitin kuolema tapahtui hyvin aikaisin. Fyysikko kuoli Haagissa, Hollannissa, 16. syyskuuta 1736, kun hän oli vain 50-vuotias. Hänen hautaaminen tapahtui samassa kaupungissa hänen kuolemansa.
Mikään avioliitto ei ollut hänen tiedossaan, ja hän pysyi ammatillisesti aktiivisena elämänsä viimeisiin päiviin asti. Hänen kuoleman syistä tiedetään vain vähän yksityiskohtia. On väitetty, että se johtui elohopeamyrkytyksestä kaikkien hänen kokeilujensa ja töidensä tuloksena.
Viitteet
- Coates, E. Fahrenheitin ja Celsiuksen lämpötila-asteikot.
- Lin, Y. (2012). Fahrenheit, Celsius ja niiden lämpötila-asteikot. New York: PowerKids Press.
- Oakes, E. (2001). Maailman tiedemiesten tietosanakirja. New York: tosiseikat asiakirjassa.
- Merriam-Webster Inc. (1991). Merriam-Websterin uusi sanahistoriakirja. Springfield, Mass.
- Zitzewitz, P. (2011). Kätevä fysiikan vastauskirja. Detroit: näkyvä muste.
