Открыть сервис
Главная → Блог → Даниэль Фаренгейт

Даниэль Фаренгейт

Даниэль Фаренгейт (нем. Daniel Gabriel Fahrenheit, 24 мая 1686, Данциг — 16 сентября 1736, Гаага) — немецкий физик, инженер и стеклодув, известный прежде всего как создатель первой практически пригодной ртутной шкалы для измерения температуры и изобретатель спиртового термометра. Его именем названа температурная шкала, до сих пор официально используемая в США, на Багамских Островах, Каймановых островах, Палау и некоторых других странах.

Биография

Ранние годы и обучение

Даниэль Габриель Фаренгейт родился в 1686 году в Данциге (ныне Гданьск, Польша) в семье зажиточного купца. Он был старшим из пяти детей. После смерти родителей от отравления грибами в 1701 году Фаренгейт был отправлен в Амстердам для обучения бухгалтерскому делу и торговле. Однако он проявил интерес к естественным наукам и, в частности, к изготовлению точных измерительных приборов. В 1707 году он покинул Амстердам и начал путешествовать по Европе, посещая мастерские стеклодувов и физиков.

Научная деятельность

С 1708 года Фаренгейт жил в Берлине, где познакомился с физиком и астрономом Оле Кристенсеном Рёмером. Рёмер предложил ему свою температурную шкалу, в которой 0° соответствовал температуре замерзания рассола, а 60° — точке кипения воды. Фаренгейт усовершенствовал эту шкалу, стремясь сделать её более точной и удобной для практического использования.

В 1714 году он изобрёл ртутный термометр, который был значительно точнее спиртовых аналогов, поскольку ртуть расширяется более равномерно и не прилипает к стенкам стеклянной трубки. Для этого термометра Фаренгейт разработал новую шкалу, которая впоследствии получила его имя. В 1724 году он был избран членом Лондонского королевского общества (Британской академии наук).

Последние годы

В 1736 году Фаренгейт скончался в Гааге в возрасте 50 лет. Причина смерти осталась невыясненной, но предполагается, что он мог страдать от хронического заболевания, связанного с вдыханием паров ртути при изготовлении термометров. Он был похоронен в Гааге, однако точное место захоронения не сохранилось.

Шкала Фаренгейта

Принцип построения

Фаренгейт определил три реперные точки для своей шкалы:

  • 0 °F — температура замерзания смеси воды, льда и нашатыря (хлорида аммония) в равных пропорциях. Эта точка была выбрана как самая низкая температура, которую можно было получить в лабораторных условиях того времени.
  • 32 °F — температура замерзания чистой воды (точка таяния льда).
  • 96 °F — температура человеческого тела (по измерениям Фаренгейта). Позднее эта точка была скорректирована до 98,6 °F (36,6 °C) с учётом более точных измерений.

Таким образом, интервал между точкой замерзания воды и температурой человеческого тела (64 градуса) был разделён на 64 равные части, что дало удобную для того времени дробную шкалу. Позднее, для повышения точности, шкала была переопределена через две основные точки: 32 °F (замерзание воды) и 212 °F (кипение воды при нормальном атмосферном давлении). Разница между ними составила 180 градусов.

Сравнение с другими шкалами

  • Перевод в градусы Цельсия: °C = (°F − 32) × 5/9
  • Перевод в Кельвины: K = (°F − 32) × 5/9 + 273,15

Основные температуры по шкале Фаренгейта:

  • Абсолютный ноль: −459,67 °F
  • Замерзание воды: 32 °F
  • Комнатная температура: около 68–72 °F
  • Температура тела здорового человека: 98,6 °F
  • Кипение воды: 212 °F

Распространение

Шкала Фаренгейта была широко распространена в англоязычных странах в XVIII–XIX веках. Однако в XX веке большинство стран мира перешли на шкалу Цельсия (или Кельвина для научных целей). В настоящее время шкала Фаренгейта остаётся официальной шкалой температуры в США и на некоторых зависимых территориях (Пуэрто-Рико, Гуам, Американские Виргинские острова), а также на Багамских Островах, Каймановых островах, Палау и в Либерии. В Канаде и Великобритании она используется в бытовом контексте наряду со шкалой Цельсия.

Изобретения и вклад в науку

Ртутный термометр

До Фаренгейта термометры заполнялись спиртом, который имел ряд недостатков: он кипел при относительно низких температурах (около 78 °C) и расширялся неравномерно. Фаренгейт первым применил ртуть в качестве рабочего тела. Ртуть имеет высокую температуру кипения (356,7 °C), низкую температуру замерзания (−38,8 °C) и почти линейное расширение в широком диапазоне температур. Это позволило создать термометры, пригодные для измерения как низких, так и высоких температур.

Спиртовой термометр

Хотя ртутный термометр стал главным изобретением Фаренгейта, он также усовершенствовал спиртовые термометры. Он разработал метод очистки спирта и способ герметизации стеклянной трубки, что повысило точность и долговечность приборов.

Гидрометр и другие приборы

Фаренгейт также занимался конструированием гидрометров (приборов для измерения плотности жидкостей) и барометров. Он усовершенствовал конструкцию барометра, сделав его более компактным и точным.

Интересные факты

  • Фаренгейт был не только учёным, но и искусным стеклодувом. Он самостоятельно изготавливал стеклянные колбы и трубки для своих термометров.
  • В некоторых источниках указывается, что Фаренгейт страдал от эпилепсии, что могло повлиять на его образ жизни и раннюю смерть.
  • В 1724 году, представляя свою шкалу Лондонскому королевскому обществу, Фаренгейт использовал для демонстрации термометры, изготовленные им лично.
  • Шкала Фаренгейта до сих пор используется в некоторых отраслях промышленности и медицины в США, например, для измерения температуры тела и атмосферного воздуха в прогнозах погоды.

Критика шкалы

Шкала Фаренгейта подвергается критике за свою нелогичность по сравнению с десятичной шкалой Цельсия. Точка замерзания воды (32 °F) и точка кипения (212 °F) не являются круглыми числами, что усложняет расчёты. Кроме того, разница между этими точками составляет 180 градусов, что делает шкалу менее удобной для научных вычислений, чем шкала Цельсия (100 градусов между точками замерзания и кипения) или Кельвина (абсолютная шкала). Однако в бытовом контексте шкала Фаренгейта считается более «человекоориентированной», так как диапазон типичных температур окружающей среды (от 0 до 100 °F) примерно соответствует диапазону комфортных для человека условий.

Источники

BFOmetr — база данных и аналитика по компаниям России.

На главную BFOmetr →

Похожие материалы