Daniel Gabriel Fahrenheit

Deutsch-niederländischer Instrumentenbauer

Daniel Fahrenheit ist berühmt für die Temperaturskala, die seinen Namen trägt, und für die Entwicklung des ersten Quecksilberthermometers. Er stellte auch quantitativ fest, dass die Siedepunkttemperaturen mit dem Druck variieren, und er entdeckte eine Unterkühlung von Wasser.

Daniel Gabriel Fahrenheit wurde am 24.Mai 1686 in Danzig (heute Danzig) als Sohn einer wohlhabenden Kaufmannsfamilie geboren. Mit einer Begabung zum Lernen sollte er das Danziger Gymnasium besucht haben. Seine Eltern starben jedoch, bevor er sich immatrikulierte. Gegen seinen Willen schickten ihn seine Erziehungsberechtigten nach Amsterdam, um eine kaufmännische Lehre zu absolvieren. Er konnte es nicht abschließen, und ein Haftbefehl wurde erlassen, um ihn nach Ostindien zu schicken (1707).

Auf diese Weise reiste Fahrenheit durch ganz Europa, besuchte Wissenschaftler und Instrumentenbauer. Später ließ er sich in Amsterdam (1717) nieder und etablierte sich als Hersteller von Thermometern, Barometern und Areometern. Sein ganzes Leben lang widmete Fahrenheit alle seine Ressourcen der Erfindung von Instrumenten, darunter eine Quecksilberuhr zur Bestimmung des Längengrades auf See und eine Pumpvorrichtung zur Entwässerung niederländischer Polder. Obwohl hoch geschätzt, starb er verarmt am 16.September 1736.

1708 besuchte Fahrenheit Ole Römer (1644-1710). Mindestens seit 1702 fertigte Römer Alkoholthermometer mit zwei Fixpunkten und einer in gleiche Stufen unterteilten Skala. Er beeindruckte Fahrenheit mit der wissenschaftlichen Bedeutung reproduzierbarer, miteinander vergleichbarer Messungen durch verschiedene Thermometer. Inspiriert entwickelte Fahrenheit schließlich ein Verfahren zur kommerziellen Herstellung solcher Thermometer.

Fahrenheit führte Experimente durch, um die beste thermometrische Substanz zu bestimmen. Er setzte sich für Quecksilber ein und produzierte das erste Quecksilberthermometer (1713). Weitere Untersuchungen führten ihn zu der Erkenntnis, dass die Glasausdehnung je nach Zusammensetzung variiert. Er entwickelte schließlich eine Methode zur Bestimmung von Ausdehnungskoeffizienten für verschiedene Gläser (1729), hatte aber bis dahin eine Methode zur Kalibrierung von Thermometern entwickelt. Fahrenheit bestimmte die Siedepunkte vieler Flüssigkeiten genau und stellte ihre Variation mit dem Luftdruck quantitativ fest (1723). Basierend auf seinen Entdeckungen konstruierte er das erste Hypso-Barometer — ein Instrument zur Messung des Luftdrucks bei Änderungen des Siedepunkts von Wasser (1724). Fahrenheit entdeckte auch die Unterkühlung von Wasser – ein Phänomen, bei dem Wasser einige Grad unter seinen Gefrierpunkt gekühlt wird, ohne sich zu verfestigen.

Die heutige Fahrenheit-Temperaturskala entwickelte sich aus Römers. Römer kalibrierte sein Standardthermometer in schmelzendem Eis und kochendem Wasser und markierte den Eispunkt 7½ und den Siedepunkt 60. Römer traf Vorkehrungen, um negative Messungen zu vermeiden. Römer stellte jedoch fest, dass Temperaturmessungen nie über 20 ° gingen. Da der größte Teil der Länge des Thermometers somit unnötig war, kalibrierte er kürzere Thermometer. Er fixierte den Eispunkt wie zuvor und stellte kürzere Instrumente in 22½ ° Wasserbäder, wie von seinem Standardthermometer bestimmt, um den oberen Punkt einzustellen.

Dieses Verfahren beobachtend, und da Römers zweiter Fixpunkt tatsächlich der von kochendem Wasser war, nahm Fahrenheit den oberen Fixpunkt auf 22½ °, was ungefähr der normalen Körpertemperatur entsprach. Fahrenheit wandte Römers 22½ ° -Skala auf seine eigenen Thermometer an, unterteilte sie jedoch in Viertel, um eine 90 ° -Skala zu erhalten, die er später auf 96 ° änderte. Der Gefrierpunkt wurde auf 32 ° und der obere auf 96 ° festgelegt, was durch Einsetzen eines Thermometers in den Mund einer gesunden Person kalibriert wurde. Abhängig vom Barometerstand maß Fahrenheit den Siedepunkt des Wassers von 205½ ° bis 212½ °.

Fahrenheit teilte seine Ergebnisse 1724 der Royal Society mit. Obwohl er den Siedepunkt des Wassers eindeutig nie als festgelegt ansah, etablierte ihn die Royal Society offiziell als solchen (1777) und legte den Wert auf 212 ° fest, der bei einem barometrischen Druck von 29,8 mm Hg auftrat. Die normale Körpertemperatur auf dieser Skala beträgt 98,6 °. Die überarbeitete Skala wurde schnell in England und Holland angenommen und wurde zum Standard in der gesamten englischsprachigen Welt.

STEPHEN D. NORTON