Daniel Gabriel Fahrenheit — termomeetria pioneer ja Fahrenheiti skaala looja

Daniel Gabriel Fahrenheit — termomeetria pioneer ja Fahrenheiti skaala looja: täpsed elavhõbedatermomeetrid, temperatuuri kalibreerimine ja olulised avastused mõõteriistade ajaloos.

Daniel Gabriel Fahrenheit (1686–1736) oli saksa füüsik ja osav instrumendimeister, kes sai tuntuks oma väga täpsete mõõteriistade poolest. Ta on tuntud eelkõige Fahrenheiti kraadi järgi nime saanud temperatuuri­skaala looja ning ta oli üks esimesi, kes suutis temperatuuri määrata korduv­ja reproduktiivsel viisil. Tema varajased termomeetrid kasutasid algul etüülalkoholi, kuid hiljem läks ta üle elavhõbeda kasutamisele, mis võimaldas suuremat täpsust ja laiemat mõõtmisala. Kui ta luges Guillaume Amontoni artiklit elavhõbeda kasutamisest baromeetrites, tekkis tal idee kasutada sama ainet oma termomeetrites. Ta kalibreeris oma skaalad nii, et üks fikseeritud punktidest oli temperatuur, mida ta suutis kergesti toota (soola- ja jääsegust saadav madal temperatuur) — see vastab ligikaudu −17,8 °C.

Elulugu ja töö

Fahrenheit sündis 1686. aastal Gdańskis (tuntud ka kui Danzig) ja töötas ning tegutses Euroopa instrumentide keskkonnas, kus õppis ja täiustas mõõtevahendeid. Ta oli nii teadlane kui ka meister, kes kombineeris praktilisi oskusi ja katseandmeid, et parandada termomeetrite usaldusväärsust. Tema tööd mõjutasid olulisel määral meteoroloogiat, keemiat ja üldist eksperimendifüüsikat, sest täpne temperatuurimõõtmine oli paljude katsete eeltingimus.

Fahrenheiti skaala ja kalibreerimine

Fahrenheiti skaala põhines algselt kolmel fikseeritud punktis: 0 °F oli tema saavutatav madalaim stabiilne temperatuur (jää ja soola segust tulev brinees), 32 °F oli vee külmumis­punkt ja 96 °F oli tema määratletud „inimkeha temperatuur” (hiljem skaalat veidi korrigeeriti ja tänapäeval kirjeldatakse inimese keskmist temperatuuri umbes 98,6 °F või 37 °C). Tänapäevased seosed Fahrenheiti ja Celsiuse skaala vahel on lihtsasti arvutatavad:

• F → C: C = (F − 32) × 5/9
• C → F: F = C × 9/5 + 32

Skaala kehtestamine ja elavhõbedatermomeetri kasutuselevõtt võimaldasid temperatuuri mõõta täpsusega, mis oli varem raskesti saavutatav.

Leiutised ja avastused

Lisaks termomeetritele töötas Fahrenheit välja mitmesuguseid teisi mõõteseadmeid: hüdromeetrid vedelike tiheduse hindamiseks, püknomeetrid tiheduse täpsemaks mõõtmiseks ning baromeetriga seotud seadmed (nimi "hüpsibaromeetrid" viitab kõrguse ja rõhu mõõtmise seadmetele). Aastal 1721 avastas ta, et vett saab jahutada alla selle tavalise külmumispunkti ilma, et see tegelikult jääks muutuks — nähtus, mida nimetatakse vee ülekülluseks ehk superjahutuseks. See avastus oli oluline mõistmaks faasimuutusi ja vedelike käitumist ebastabiilsetes tingimustes.

Tähtsus ja pärand

Fahrenheiti töö aitas muuta temperatuuri mõõtmise standardseks ja usaldusväärseks. Tema arendatud elavhõbedatermomeetrid ja kalibreeritud skaala panid aluse täpsemale tööstuslikule ja teaduslikule mõõtmisele. Kuigi tänapäevaselt kasutatakse paljudes riikides Celsiuse skaala, on Fahrenheiti skaalal endiselt tähtis roll eelkõige Ameerika Ühendriikides ja mõnes Kariibi mere regiooni riigis.

Fahrenheit suri 1736. aastal; tema pärand elab edasi nii termomeetria terminoloogias (Fahrenheit) kui ka instrumentide täpsuse põhimõtetes, mida ta populariseeris.

Küsimused ja vastused

K: Kes oli Daniel Gabriel Fahrenheit?

K: Mis on Fahrenheiti kraad?

K: Millist ainet kasutas Fahrenheit algselt oma termomeetrites?

K: Kuidas Fahrenheitil tekkis idee kasutada oma termomeetrites elavhõbedat?

K: Millise temperatuuriga kalibreeris Fahrenheit oma elavhõbedatermomeetrid?

K: Mida avastas Fahrenheit 1724. aastal vee kohta?

K: Milliseid instrumente Fahrenheit veel arendas?

Otsing