Бенджамин Томпсон

редактировать

Сэр Бенджамин Томпсон
Бенджамин Томпсон.jpg
Родился(1753-03-26) 26 марта 1753 г.. Уоберн, Массачусетс
Умер21 августа 1814 г. (1814-08-21) (61 год). Париж
НациональностьАнгло - Американское
ГражданствоБританское
ИзвестноТермодинамика
НаградыМедаль Копли (1792). Медаль Рамфорда (1800)
Научная карьера
ФилдсФизика
Под влияниемХамфри Дэви
Подпись
Сэр Бенджамин Томпсон, граф Рамфорд signature.svg

Сэр Бенджамин Томпсон, Граф Рамфорд, FRS ( Немец : Рейхсграф фон Румфорд; 26 марта 1753 - 21 августа 1814) родился в США, британский физик и изобретатель, чьи вызовы устоявшейся физической теории были частью революции 19 века в термодинамике. Он служил подполковником Королевских американских драгунов, входивших в состав британских лоялистских сил, во время Войны за независимость США. После окончания войны он переехал в Лондон, где его административные таланты были признаны, когда он был назначен полковником, а в 1784 году он получил рыцарское звание от короля Георга III. Будучи плодовитым дизайнером, Томпсон также занимался дизайном военных кораблей. Позже он переехал в Баварию и поступил там на государственную службу, был назначен министром армии Баварии и реорганизовал армию, а в 1791 году стал графом Священной Римской империи.

Содержание

  • 1 Ранние годы
  • 2 Война за независимость в Америке
  • 3 Баварская зрелость
    • 3.1 Эксперименты с теплом
    • 3,2 Механический эквивалент тепла
  • 4 Теплотворная и холодильная радиация Рамфорда
  • 5 Изобретения и разработки Усовершенствования
    • 5.1 Промышленные печи
  • 6 Свет и фотометрия
  • 7 Дальнейшая жизнь
  • 8 Достижения
  • 9 Библиография
  • 10 См. также
  • 11 Ссылки
  • 12 Дополнительная литература
  • 13 Внешние ссылки

Ранние годы

Томпсон родился в сельской местности Вобурн, Массачусетс, 26 марта 1753 г.; его место рождения сохранилось как музей. Он получил образование в основном в деревенской школе, хотя иногда он ходил пешком почти десять миль до Кембриджа со старшим Лоамми Болдуином, чтобы посетить лекции профессора Джона Уинтропа из Гарвардский колледж. В 13 лет он поступил в ученики к Джону Эпплтону, торговцу из близлежащего Салема. Томпсон преуспел в своей профессии и, впервые соприкоснувшись с утонченными и образованными людьми, перенял многие их характеристики, включая интерес к науке. Выздоравливая в Уобурне в 1769 году от травмы, Томпсон проводил эксперименты, касающиеся природы тепла, и начал переписываться с Лоамми Болдуином и другими о них. Позже в том же году он проработал несколько месяцев у продавца в Бостоне, а затем ненадолго и безуспешно поступил в ученичество к врачу в Вобурне.

Перспективы Томпсона были туманными в 1772 году, но в тот год они резко изменились. Он встретил, очаровал и женился на богатой наследнице с хорошими связями по имени Сара Рольф (урожденная Уокер). Ее отец был министром, а ее покойный муж оставил ее имущество в Конкорде, Нью-Гэмпшир, а затем позвонил Рамфорду. Они переехали в Портсмут, штат Нью-Гэмпшир, и благодаря влиянию его жены на губернатора он был назначен майором Нью-Гэмпширской милиции. Их первый ребенок (также названный Сара ) родился в 1774 году.

Картина Томаса Гейнсборо 1783

Война за независимость в Америке

Когда Американская революционная война началась. Томпсон был человеком собственности, стоял в Новой Англии и был противником восстания. Он принимал активное участие в вербовке лоялистов для борьбы с повстанцами. Это вызвало к нему неприязнь популярной партии, и на дом Томпсона напала толпа. Он сбежал на британские рубежи, бросив жену, как оказалось, навсегда. Томпсон был встречен англичанами, которым он дал ценную информацию об американских войсках, и стал советником как генерала Гейджа, так и лорда Джорджа Жермена.

. Работая с британской армией в Америке, он провели эксперименты по измерению силы пороха, результаты которых получили широкое признание, когда были опубликованы в 1781 году в Philosophical Transactions Королевского общества. В силу этого он прибыл в Лондон в конце войны с репутацией ученого.

Баварская зрелость

Пивной сад «Am chinesischen Turm» в Английском саду в Мюнхене Баварская униформа, разработанная Бенджамином Томпсоном, также известным в Баварии как Reichsgraf фон Румфорд

В 1785 году он переехал в Баварию, где стал адъютантом князем-выборщиком Чарльзом Теодором. Он провел одиннадцать лет в Баварии, реорганизовав армию и основав работные дома для бедных. Он также изобрел суп Рамфорда, суп для бедных, и положил начало выращиванию картофеля в Баварии. Он изучил методы приготовления пищи, нагрева и освещения, в том числе относительную стоимость и эффективность восковых свечей, желтых свечей и масляные лампы. От имени принца Чарльза он создал Английский сад в Мюнхене в 1789 году; он остается сегодня и известен как один из крупнейших городских общественных парков в мире. Он был избран иностранным почетным членом Американской академии искусств и наук в 1789 году. За свои усилия в 1791 году Томпсон стал графом Священной Римской империи ; он взял имя «Рамфорд» для Рамфорда, штат Нью-Гэмпшир, которое было более старым названием города Конкорд, где он был женат, став Рейхсграфом фон Рамфордом (англ. : Граф Рамфорд).

Эксперименты с теплом

Его эксперименты с артиллерийским оружием и взрывчатыми веществами вызвали интерес к теплу. Он разработал метод измерения теплоемкости твердого вещества, но был разочарован, когда Йохан Вилке первым опубликовал свое параллельное открытие.

Затем Томпсон исследовал изоляционные свойства различных материалов, включая мех, шерсть и перья. Он правильно понял, что изоляционные свойства этих природных материалов возникают из-за того, что они препятствуют конвекции воздуха. Затем он сделал несколько опрометчивый и неверный вывод о том, что воздух и, фактически, все газы были идеальными не проводниками тепла. Он также видел в этом доказательство аргумента из замысла, утверждающего, что божественное провидение устроило мех на животных таким образом, чтобы гарантировать их комфорт.

В 1797 году он распространил свое утверждение о непроводимости на жидкости. Идея вызвала серьезные возражения со стороны научного истеблишмента, причем Джон Далтон и Джон Лесли выступили с особенно откровенными нападками. Для проверки утверждения Томпсона потребовались бы приборы, намного превосходящие все доступные по точности и точности. Опять же, на него, похоже, повлияли его богословские убеждения, и вполне вероятно, что он хотел предоставить воде привилегированный и провиденциальный статус в регулировании человеческой жизни.

Он считается основателем sous-vide способ приготовления пищи в результате эксперимента с бараньей лопаткой. Он описал этот метод в одном из своих эссе.

Механический эквивалент тепла

Самая важная научная работа Рамфорда была проведена в Мюнхене и сосредоточена на природе тепла, которую он утверждал в «Экспериментальное исследование источника тепла, возбуждаемого трением "(1798), было не калорийностью современного научного мышления, а формой движения. Рамфорд наблюдал тепло трения, создаваемое расточной пушкой на арсенале в Мюнхене. Рамфорд погрузил в воду ствол пушки и приспособил для него специально затупленный расточный инструмент. Он показал, что воду можно вскипятить примерно за два с половиной часа и что запас тепла от трения, по-видимому, неисчерпаем. Рамфорд подтвердил, что никаких физических изменений в материале пушки не произошло, сравнив удельную температуру обработанного материала и оставшегося материала.

Рамфорд утверждал, что кажущееся неопределенным тепловыделение несовместимо с теорией теплоснабжения. Он утверждал, что единственное, что сообщалось стволу, - это движение.

Рамфорд не предпринимал попыток дальнейшего количественного определения выделяемого тепла или измерения механического эквивалента тепла. Хотя эта работа встретила враждебный прием, впоследствии она сыграла важную роль в установлении законов сохранения энергии позже, в 19 веке.

Теплотворное и холодное излучение Рамфорда

Он объяснил эксперимент Пикте, который демонстрирует отражение холода, предположив, что все тела испускают невидимые лучи, колебания в эфирной жидкости. Он проводил эксперименты в поддержку своих теорий теплотворной и охлаждающей радиации и сказал, что передача тепла является чистым эффектом тепловых (горячих) лучей и охлаждающих (холодных) лучей, а также лучей, испускаемых объектом. Когда объект поглощает излучение более теплого объекта (теплотворные лучи), его температура повышается, а когда он поглощает излучение более холодного объекта (холодные лучи), его температура падает. См. Примечание 8, «Исследование природы тепла и способа его передачи» Философские труды Королевского общества, начиная со страницы 112.

Изобретения и улучшения конструкции

Раздел камина Рамфорда

Томпсон был активным и плодовитым изобретателем, разработавшим усовершенствования для дымоходов, каминов и промышленных печей, а также изобрел пароварку, кухонную плиту и капельницу кофейник. После своей новаторской работы с баварской армией он изобрел кофейник с перколяцией, улучшив рацион солдат, а также их одежду.

камин Рамфорда произвел фурор в Лондоне, когда он представил идею ограничения отверстия дымохода для увеличения восходящего потока, что было гораздо более эффективным способом обогрева комнаты, чем предыдущие камины. Он и его рабочие модифицировали камины, вставив кирпичи в очаг, чтобы боковые стены были наклонены, и добавили дроссель к дымоходу, чтобы увеличить скорость воздуха, поднимающегося в дымоход. Эффект заключался в создании обтекаемого потока воздуха, поэтому весь дым уходил в дымоход, а не задерживался, проникая в комнату и часто удушая жителей. Это также увеличивало эффективность огня и давало дополнительный контроль скорости сгорания топлива, будь то дрова или уголь. Многие фешенебельные лондонские дома были изменены в соответствии с его инструкциями и стали запрещены курением.

Томпсон стал знаменитостью, когда распространились новости о его успехе. Его работа также была очень прибыльной, и ему много подражали, когда он опубликовал свой анализ работы дымовых труб. Во многих отношениях он был похож на Бенджамина Франклина, который также изобрел новый вид отопительной печи.

Сохранение тепла было постоянной темой в его работе, так как ему также приписывают изобретение термобелья.

Промышленные печи

Поперечное сечение печи Рамфорда, с топливной камерой слева

Томпсон также значительно улучшил конструкцию печей, используемых для производства негашеной извести, и печи Рамфорда вскоре начали строиться по всей Европе. Ключевое нововведение заключалось в отделении горящего топлива от известняка, чтобы известь, полученная при нагревании печи, не была загрязнена золой от огня.

Свет и фотометрия

Рамфорд работал в фотометрии, измерении света. Он создал фотометр и представил стандартную свечу , предшественницу канделы, как единицу измерения силы света . Его стандартная свеча была сделана из масла кашалота в соответствии со строгими требованиями. Он также опубликовал исследования «иллюзорных» или субъективных дополнительных цветов, вызванных тенями, создаваемыми двумя источниками света, одним белым и одним цветным; эти наблюдения были процитированы и обобщены Мишелем-Эженом Шеврёлем как его «закон одновременного цветового контраста» в 1839 году.

Более поздняя жизнь

Сатирическая карикатура Джеймса Гиллрея Показ лекции Королевского института по пневматике, где Дэви держит мехи, а граф Рамфорд смотрит на крайний правый угол. Доктор Гарнетт - лектор, держащий жертву за нос.

После 1799 года он разделил свое время между Францией и Англией. Вместе с сэром Джозефом Бэнксом он основал Королевский институт в Великобритании в 1799 году. Пара выбрала сэра Хэмфри Дэви в качестве первого лектора.. Учреждение процветало и стало всемирно известным в результате новаторских исследований Дэви. Его помощник, Майкл Фарадей, основал Институт как ведущую исследовательскую лабораторию, а также по праву известен своей серией публичных лекций, популяризирующих науку. Эта традиция продолжается и по сей день, и Королевский институт Рождественские лекции привлекают широкую аудиторию благодаря своим телетрансляциям.

Бюст Бенджамина Томпсона, графа Рамфорда, в Рамфорде, штат Род-Айленд.

Томпсон наградил медалями Рамфорда Королевского общества и Американской академии Искусств и наук, и получил звание профессора в Гарвардском университете. В 1803 году он был избран иностранным членом Шведской королевской академии наук.

. В 1804 году он женился на Мари-Анн Лавуазье, вдове великого французского химик Антуан Лавуазье, его американская жена - та, которую он бросил в Америке после начала американской революции - умерла после эмиграции. Томпсон расстался со своей второй женой через 3 года, но он поселился в Париже и продолжал свою научную деятельность до своей смерти 21 августа 1814 года. Томпсон похоронен на небольшом кладбище Отей в Париже, прямо напротив Адриана-Мари Лежандра. После его смерти его дочь от первого брака Сара Томпсон унаследовала его титул графини Рамфорд.

Почести

Библиография

См. Также

Ссылки

Дополнительная литература

Wikisource содержит текст 1911 Encyclopædia Britannica статьи Рамфорд, Бенджамин Томпсон, граф.
  • Браун, Санборн К. (1962). Граф Рамфорд: выдающийся физик. Doubleday Co.
  • Брэдли, Д. (1967). Граф Рамфорд. Ван Ностранд. ASIN B0000CM48T.
  • Браун, G.I. (2001). Граф Рамфорд: необычайная жизнь научного гения - ученого, солдата, государственного деятеля, шпиона. Sutton Publishing. ISBN 0-262-02138-2.
  • Браун, Южная Каролина (1981). Бенджамин Томпсон, граф Рамфорд. Кембридж, США: MIT Press. ISBN 0-262-02138-2.
  • Cardwell, D.S.L. (1971). От Ватта до Клаузиуса: подъем термодинамики в раннюю индустриальную эпоху. Лондон: Хайнеманн. С. 95–107. ISBN 0-435-54150-1.
  • Ларсен, Э. (1953). Американец в Европе: жизнь Бенджамина Томпсона, графа Рамфорда. Райдер. ASIN B0000CII01.
  • Ортон, В. (2000). Забытое искусство постройки хорошего камина: история сэра Бенджамина Томпсона, графа Рамфорда, американского гения и его принципы проектирования камина, которые оставались неизменными в течение 174 лет. Алан С. Худ и компания Inc. ISBN 0-911469-17-6.
  • Воробей, У.Дж. (1964). Рыцарь Белого Орла: биография сэра Бенджамина Томпсона, графа Рамфорда, 1753-1814 гг. Хатчинсон. ASIN B0000CM48T.

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы, связанные с Бенджамином Томпсоном.

Тексты на Wikisource:

Политические должности
Предшественник. У. Нокс. Т. Де Грейзаместитель государственного секретаря по делам колоний. с У. Ноксом . 1780–1781Преемник. У. Нокс. Дж. Фишер
Последняя правка сделана 2021-05-12 12:14:35
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте