DANIEL GABRIEL FAHRENHEIT: BIOGRAFIE, BIJDRAGEN, WERKEN - BIOGRAFIEËN - 2024

Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736) was een belangrijke in Duitsland geboren natuurkundige en instrumentmaker. De belangrijkste bijdrage had te maken met de creatie van de eerste thermometers, waardoor we aan het begin van de 18e eeuw een nauwkeuriger instrument konden hebben. Hij viel ook op omdat hij in 1724 een effectievere temperatuurschaal had vastgesteld die zijn naam draagt. Die schaal blijft zelfs vandaag van kracht.

Fahrenheit werkte een groot deel van zijn leven in Nederland als natuurkundige en ingenieur, hoewel hij ook niet als glasblazer werkte. Zijn interesse in de wetenschap was wat hem motiveerde om te studeren en meer te leren over de fysica van dingen. Hoewel dit niet normaal was voor degenen die instrumenten maakten, brachten Fahrenheit's bijdragen hem ertoe lid te worden van de Royal Society.

Vertegenwoordiging van Daniel Fahrenheit. Bron :, via Wikimedia Commons.

Tegenwoordig wordt de Fahrenheit-schaal nog steeds in sommige delen van de wereld gebruikt. De bekendste plaats is de Verenigde Staten.

Biografie

Daniel Gabriel Fahrenheit werd geboren op 24 mei 1686. Hij werd geboren in Danzig, een gebied dat deel uitmaakte van Duitsland, maar nu wordt beschouwd als Gdansk, een stad in wat nu Polen is.

De ouders van de fysicus waren Daniel en Concordia Fahrenheit. Het echtpaar stierf toen Daniel nog maar 15 jaar oud was en het was te wijten aan de inname van giftige paddenstoelen.

Hoewel Daniel en Concordia tien kinderen hadden, bereikten er slechts vijf de volwassenheid. Van deze vijf broers was Daniel Gabriel de oudste. Na de dood van zijn ouders begon Fahrenheit een opleiding tot koopman in Holland. Zijn andere vier broers en zussen werden in pleeggezinnen geplaatst.

Blijkbaar kreeg hij de naam Daniel van zijn vader en Gabriël van zijn overgrootvader van moederskant.

Er zijn enkele verschillen met betrekking tot uw geboortedatum. Sommige bronnen beweren dat hij op 14 mei is geboren. Het probleem was te wijten aan het feit dat Engeland in die tijd bestuurd werd door een andere kalender dan die in Gdansk.

De Engelsen gebruikten de Juliaanse kalender tot 1752, terwijl in Polen de Gregoriaanse hervorming vanaf 1582 werd aanvaard.

Studies

Fahrenheit verhuisde in 1708 naar Amsterdam om in de leer te gaan bij een koopman die hem boekhouding leerde. Daar ontmoette hij voor het eerst de Florentijnse thermometer; Deze thermometer was een instrument dat bijna 60 jaar eerder, in 1654, in Italië werd gemaakt door de hertog van Toscane.

Tijdens deze fase besloot hij een bezoek te brengen aan Ole Christensen Rømer, een Deense astronoom die hij kon observeren tijdens het afstuderen van enkele thermometers.

Deze gebeurtenis wekte de nieuwsgierigheid van Fahrenheit, die besloot om thermometers te gaan maken voor de kost. De beslissing had enkele consequenties. De Duitser moest zijn stage als accountant opzij zetten en de Nederlandse autoriteiten vaardigden arrestatiebevelen tegen hem uit.

Vanwege deze situatie heeft Fahrenheit verschillende jaren door heel Europa gereisd en verschillende wetenschappers ontmoet.

Na enkele jaren keerde hij terug naar Amsterdam en verbleef hij de rest van zijn professionele en persoonlijke leven in Nederland.

Uitvinding van de thermometer

Hoewel thermometers al bestonden, waren geen van deze instrumenten op dat moment erg nauwkeurig. Twee thermometers lieten nooit dezelfde temperatuur zien, hoewel ze hetzelfde fenomeen maten.

Dit kwam doordat het type vloeistof dat in thermometers moest worden gebruikt, niet universeel was gedefinieerd. Evenmin was er een schaal vastgesteld die universeel was.

De fabrikanten van Florentijnse thermometers markeerden bijvoorbeeld de laagste schaal van hun thermometers voor de koudste dag in Florence. De heetste dag van zijn kant diende om de hoogste waarde op de schaal vast te stellen.

Deze procedure was een fout, omdat de temperaturen in de loop van de jaren varieerden, dus er waren geen twee thermometers met vergelijkbare temperaturen.

Dit probleem had jarenlang invloed op het werk van Fahrenheit, totdat hij een alcoholthermometer maakte die nauwkeuriger was. Dit gebeurde in het jaar 1709; Daarna evolueerden zijn experimenten totdat hij de kwikthermometer bereikte, ook bekend als zilver, die werd geboren in 1714.

Deze thermometers gebruikten ook de Fahrenheit-schaal om de temperatuur uit te drukken. Tot de verandering van de schaal naar Celsius, werd Fahrenheit veel gebruikt in Europa, hoewel het nog steeds wordt gebruikt in de Verenigde Staten voor dagelijkse metingen, maar ook in gebieden zoals Puerto Rico of Belize.

Het proces dat hij gebruikte om zijn thermometers te maken, werd de eerste 18 jaar niet openbaar gemaakt. Het werd als een bedrijfsgeheim beschouwd.

Eerste apparaat

De eerste thermometers die Fahrenheit maakte, hadden een kolom alcohol erin. Deze alcohol zette door de temperatuur uit en kromp in elkaar. Het ontwerp had de leiding van de Deense astronoom Ole Christensen Rømer in het jaar 1708; een ontwerp dat Fahrenheit tot in detail begeleidde.

Rømer gebruikte alcohol (wat eigenlijk wijn was) als vloeistof en stelde twee maatstaven vast. Hij koos 60 graden als de temperatuur van het kokende water en 7,5 graden als de temperatuur die nodig is om het ijs te smelten.

Fahrenheit bedacht een andere temperatuurschaal voor zijn alcoholthermometers die uit drie punten bestond.

Dankzij het feit dat deze apparaten onderling een hoge mate van consistentie vertoonden, iets wat nog niet eerder was gebeurd, wijdde Christian Wolf een heel artikel aan de uitvinding in een van de belangrijkste tijdschriften van die tijd. Allemaal door twee thermometers te analyseren die hem in 1714 waren geleverd.

Belang van kwik

Na verloop van tijd besloot Fahrenheit om de alcohol in zijn thermometers te vervangen door kwik. De reden was dat de expansiesnelheid van kwik constanter bleek te zijn dan die van alcohol en daarom kon kwik worden gebruikt om bredere temperatuurbereiken te meten.

Fahrenheit kwam toen tot een conclusie die Isaac Newton in het verleden al had bereikt. Hij begreep dat het nauwkeuriger was om de thermometermetingen te baseren op stoffen die constant van temperatuur veranderen en niet op min of meer warme dagen.

Deze vorderingen waren in tegenspraak met de ideeën die voor die tijd waren vastgesteld. Sommige wetenschappers dachten dat kwik niet in thermometers kon worden gebruikt omdat het een lage uitzettingscoëfficiënt had.

Fahrenheit-schaal

Na verloop van tijd verfijnde hij de schaal die werd gebruikt om temperaturen te meten. De eerste stap was om de lichaamstemperatuur als vast punt op thermometers te elimineren. De weegschaal werd naar het vriespunt en het kookpunt gebracht.

Het werd geleerd hoe Fahrenheit de waarden van zijn schaal vestigde dankzij een artikel dat hij in 1724 publiceerde.

Fahrenheit legde uit dat de laagste temperatuur werd bereikt door een koelmengsel te maken dat bestaat uit ijs, water en ammoniumchloride (wat niets meer is dan een zout). Toen dit mengsel stabiliseerde, werd een thermometer gebruikt totdat de vloeistof het laagst mogelijke punt markeerde. Die aflezing die werd verkregen, werd genomen als de nulgraad op de Fahrenheit-schaal.

De tweede maatstaf werd behaald toen een aflezing werd verkregen op een thermometer die in water was geplaatst en met alleen ijs op het oppervlak.

Het laatste ijkpunt, 96 graden, werd verkregen door de thermometer onder de arm of in de mond te plaatsen.

Deze schaal onderging enkele wijzigingen toen Fahrenheit stierf. 213 graden werden genomen als referentie voor het kookpunt van water en 98,6 graden waren de referentie voor de waarde die het menselijk lichaam zou moeten hebben, waarmee de 96 graden die in het verleden waren vastgesteld, verschoven.

Deze schaal wordt nog steeds gebruikt in de Verenigde Staten, evenals in sommige Engelssprekende landen.

Bijdragen aan de wetenschap

Naast de relevantie die Fahrenheit had bij het ontwikkelen van effectievere thermometers en het vaststellen van een effectievere schaal, had de natuurkundige ook andere bijdragen aan de wetenschap. Hij was bijvoorbeeld de eerste die aantoonde dat het kookpunt van vloeibare elementen kan variëren naargelang de atmosferische druk.

Fahrenheit stelde voor om dit principe te gebruiken bij het bouwen van barometrische apparaten.

Een andere van zijn bijdragen heeft te maken met de creatie van een instrument dat diende om vloeistoffen te verpompen. Het was vooral belangrijk voor het droogleggen van wat lage grond in Holland.

Hij creëerde ook een hygrometer, een instrument dat werd gebruikt om de vochtigheid te meten.

Al deze bijdragen laten zien dat zijn kracht in zijn rol als fabrikant lag. Bovendien dwong de effectiviteit van zijn uitvindingen hem ertoe op zoek te gaan naar nieuwe instrumenten om de wetenschappelijke problemen die in de loop van de tijd opdoken op te lossen.

Om deze reden werkte hij om de uitzetting van glas te kunnen meten, om het gedrag van kwik en alcohol als temperatuurmeters te evalueren. Hij bestudeerde ook de effecten van atmosferische druk en slaagde erin de dichtheid van sommige stoffen vast te stellen.

Zijn bijdragen waren niet veel of erg luidruchtig buiten de Fahrenheit-schaal en thermometers, maar hij was belangrijk in de cursus die de experimentele natuurkunde in de 18e eeuw volgde.

Gepubliceerde werken

Zijn bibliografische bijdrage was niet erg uitgebreid. In hetzelfde jaar dat hij werd toegelaten tot de Royal Society schreef hij zijn enige manuscripten. In totaal waren er vijf korte artikelen, die in het Latijn waren geschreven en in het tijdschrift The Philosophical Transactions werden gepubliceerd.

Dood

De dood van Fahrenheit gebeurde heel vroeg. De fysicus stierf in Den Haag, Nederland, op 16 september 1736 toen hij nog maar 50 jaar oud was. Zijn begrafenis vond plaats in dezelfde stad waar hij stierf.

Hij kende geen huwelijk en hij bleef beroepsactief tot de laatste dagen van zijn leven. Er zijn weinig details bekend over de oorzaken van zijn dood. Er wordt beweerd dat het te wijten was aan kwikvergiftiging, als resultaat van al zijn experimenten en werken.

Referenties

1. Coates, E. De temperatuurschalen van Fahrenheit en Celsius.
2. Lin, Y. (2012). Fahrenheit, Celsius en hun temperatuurschalen. New York: PowerKids Press.
3. Oakes, E. (2001). Encyclopedie van wereldwetenschappers. New York: feiten over bestand.
4. Merriam-Webster Inc. (1991). Het nieuwe boek met woordgeschiedenissen van Merriam-Webster. Springfield, Mass.
5. Zitzewitz, P. (2011). Het handige natuurkunde-antwoordenboek. Detroit: zichtbare inkt.