Benjamin Thompson - Wikipedia

Sir Benjamin Thompson Graf Rumford FRS (19459005) Reichsgraf von Rumford ; 26. März 1753 - 21. August 1814) war ein in Großbritannien geborener britischer Physiker ^[1] und Erfinder, dessen Herausforderungen an die etablierte physikalische Theorie Teil der Revolution der Thermodynamik des 19. Jahrhunderts waren. Während des amerikanischen Unabhängigkeitskrieges diente er als Oberstleutnant der amerikanischen Dragoner des Königs, Teil der britischen loyalistischen Streitkräfte. Nach dem Ende des Krieges zog er nach London, wo seine administrativen Fähigkeiten anerkannt wurden, als er zum Oberst ernannt wurde. 1784 erhielt er eine Ritterschaft von König George III. Thompson, ein produktiver Designer, zeichnete auch Entwürfe für Kriegsschiffe. Später zog er nach Bayern, trat dort in den Regierungsdienst ein, wurde zum bayerischen Armeeminister ernannt und organisierte die Armee, und 1791 wurde er zum Graf des Heiligen Römischen Reiches ernannt.

Frühe Jahre [ edit ]

Thompson wurde am 26. März 1753 im ländlichen Woburn, Massachusetts, geboren. Sein Geburtsort ist als Museum erhalten. Er wurde hauptsächlich an der Dorfschule erzogen, obwohl er manchmal mit dem älteren Loammi Baldwin fast zehn Meilen nach Cambridge ging, um Vorlesungen von Professor John Winthrop vom Harvard College zu besuchen. Im Alter von 13 Jahren wurde er bei John Appleton, einem Kaufmann des nahe gelegenen Salem, ausgebildet. Thompson übertraf sein Handwerk und kam zum ersten Mal mit raffinierten und gut ausgebildeten Menschen in Kontakt, die viele seiner Merkmale einschließlich des Interesses an der Wissenschaft übernommen hatten. Als sich Thompson 1769 nach einer Verletzung in Woburn erholte, führte er Experimente über die Art der Wärme durch und begann, mit Loammi Baldwin und anderen über sie zu korrelieren. Später im selben Jahr arbeitete er für ein paar Monate bei einem Bostoner Ladenbesitzer und lehrte sich dann kurz und erfolglos bei einem Arzt in Woburn.

Thompsons Aussichten waren 1772 schwach, aber in diesem Jahr änderten sie sich abrupt. Er traf, bezauberte und heiratete eine reiche und gut vernetzte Erbin namens Sarah Rolfe (geb. Walker). Ihr Vater war Minister, und ihr verstorbener Ehemann verließ ihren Besitz in Concord, New Hampshire, und rief dann Rumford an. Sie zogen nach Portsmouth, New Hampshire, und durch den Einfluss seiner Frau mit dem Gouverneur wurde er zum Major der Miliz von New Hampshire ernannt.

Amerikanischer Unabhängigkeitskrieg [ edit ]

Als der Amerikanische Unabhängigkeitskrieg begann, war Thompson ein Mann von Eigentum und stand in Neuengland und war gegen den Aufstand. Er war aktiv bei der Rekrutierung von Loyalisten, um die Rebellen zu bekämpfen. Dies brachte ihm die Feindschaft der Volkspartei ein, und ein Mob griff Thompsons Haus an. Er floh zu den britischen Linien und ließ seine Frau, wie sich herausstellte, endgültig im Stich. Thompson wurde von den Briten begrüßt, denen er wertvolle Informationen über die amerikanischen Streitkräfte gab, und wurde Berater von General Gage und Lord George Germain.

Während er mit den britischen Armeen in Amerika zusammenarbeitete, führte er Experimente durch, um die Kraft des Schießpulvers zu messen, dessen Ergebnisse bei seiner Veröffentlichung im Jahre 1781 in den Philosophical Transactions der Royal Society weithin anerkannt wurden. ^[2] Aufgrund dessen kam er am Ende des Krieges in London mit dem Ruf eines Wissenschaftlers an.

Bayerische Reife [ edit ]

1785 zog er nach Bayern, wo er Adjutant des Kurfürsten Charles Theodore wurde. Er verbrachte elf Jahre in Bayern, reorganisierte die Armee und richtete Arbeitshäuser für die Armen ein. Er erfand auch Rumfords Suppe, eine Suppe für die Armen ^[3] und begründete den Anbau der Kartoffel in Bayern. Er studierte Koch-, Heizungs- und Beleuchtungsmethoden, einschließlich der relativen Kosten und Wirkungsgrade von Wachskerzen, Talgkerzen und Öllampen. ^[4]
Für Prinz Charles schuf er 1789 den Englischen Garten in München; Es ist bis heute erhalten und gilt als einer der größten städtischen öffentlichen Parks der Welt. Er wurde 1789 zum auswärtigen Ehrenmitglied der American Academy of Arts and Sciences gewählt. ^[5] Für seine Bemühungen wurde Thompson 1791 zum Grafen des Heiligen Römischen Reiches ernannt; Er nahm den Namen "Rumford" für Rumford, New Hampshire, ein älterer Name für die Stadt Concord, in der er verheiratet war, und wurde Reichsgraf von Rumford (englisch: Count Rumford). ^[6]

Experiments on heat [ edit ]

Seine Experimente an Kanonen und Sprengstoffen führten zu einem Interesse an Wärme. Er entwickelte eine Methode zur Messung der spezifischen Wärme einer festen Substanz, war jedoch enttäuscht, als Johan Wilcke seine parallele Entdeckung zuerst veröffentlichte.

Als nächstes untersuchte Thompson die Isoliereigenschaften verschiedener Materialien, darunter Pelz, Wolle und Federn. Er hat richtig erkannt, dass die isolierenden Eigenschaften dieser natürlichen Materialien sich aus der Tatsache ergeben, dass sie die Luftkonvektion behindern. Er machte dann den etwas rücksichtslosen und unrichtigen Schluß, Luft und in der Tat alle Gase seien vollkommene Nichtleiter von Wärme. ^[7][8] Er betrachtete dies ferner als Beweis für das Argument des Entwurfs, das die göttliche Vorsehung arrangiert hatte für Pelz auf Tiere, um deren Komfort zu gewährleisten.

1797 erweiterte er seine Behauptung über Nichtleitfähigkeit auf Flüssigkeiten. ^[9] Die Idee brachte erhebliche Einwände gegen das wissenschaftliche Establishment, John Dalton ^[10] und John Leslie ^[11] die besonders offen angreifen. Um die Behauptung von Thompson zu überprüfen, wären Instrumente erforderlich gewesen, die weit über das verfügbare Maß hinausgehen. Wieder scheint er von seinen theologischen Überzeugungen beeinflusst worden zu sein ^[12] und es ist wahrscheinlich, dass er Wasser einen privilegierten und vorsehenden Status bei der Regulierung des menschlichen Lebens einräumen wollte. ^[13]

He gilt aufgrund seines Experiments mit einer Hammelfleischschulter als Begründer der Sous-Vide-Zubereitungsmethode. Er beschrieb diese Methode in einem seiner Aufsätze. ^[14]

Mechanisches Äquivalent von Wärme [ edit ]

Rumfords wichtigste wissenschaftliche Arbeit fand in München statt und konzentrierte sich auf die Natur der Wärme. er behauptete in "Eine experimentelle Untersuchung über die Quelle der Wärme, die durch Reibung angeregt wird" (1798), war nicht die Kalorien des damaligen wissenschaftlichen Denkens, sondern eine Form der Bewegung . Rumford hatte die Reibungshitze beobachtet, die durch langweilige Kanonen im Arsenal in München erzeugt wurde. Rumford tauchte ein Kanonenrohr in Wasser und ließ ein speziell abgestumpftes Bohrwerkzeug einrichten. ^[15] Er zeigte, dass das Wasser innerhalb von etwa zweieinhalb Stunden gekocht werden konnte und dass die Zufuhr von Reibungswärme scheinbar unerschöpflich war. Rumford bestätigte, dass im Material der Kanone keine physikalische Veränderung stattgefunden hatte, indem die spezifischen Wärmebedingungen des bearbeiteten Materials mit der verbleibenden verglichen wurden.

Rumford argumentierte, dass die scheinbar unbestimmte Wärmeerzeugung mit der Kalorientheorie unvereinbar sei. Er behauptete, das einzige, was dem Lauf mitgeteilt wurde, sei Bewegung.

Rumford machte keinen Versuch, die erzeugte Wärme weiter zu quantifizieren oder das mechanische Wärmeäquivalent zu messen. Obwohl diese Arbeit auf feindliche Aufnahme gestoßen ist, war sie später im 19. Jahrhundert für die Festlegung der Energieerhaltungssätze von Bedeutung.

Rumfords kalorische und frigorische Strahlung edit

Er erklärte das Pictet-Experiment, das die Reflexion der Kälte demonstriert, indem angenommen wird, dass alle Körper unsichtbare Strahlen und Undulierungen in der ätherischen Flüssigkeit abgeben. ^[16] Er führte Experimente durch, um seine Theorien der Heiz- und Frigurstrahlung zu untermauern, und sagte, die Kommunikation mit Wärme sei der Nettoeffekt von (heißen) Wärmestrahlen oder frigorischen (kalten) Strahlen und den von dem Objekt emittierten Strahlen . Wenn ein Objekt Strahlung von einem wärmeren Objekt (Wärmestrahlen) absorbiert, steigt seine Temperatur an, und wenn es Strahlung von einem kälteren Objekt (Kältestrahlung) absorbiert, sinkt die Temperatur. Siehe Anmerkung 8, "Eine Anfrage zur Art der Wärme und zur Art ihrer Kommunikation" Philosophische Transaktionen der Royal Society, ab Seite 112.

Erfindungen und Designverbesserungen [ edit ]

Abschnitt des Rumford-Kamins

Thompson war ein aktiver und produktiver Erfinder und entwickelte Verbesserungen für Schornsteine, Kamine und Industrieöfen sowie Erfinden des Doppelkochers, einer Küchenzeile und einer Tropfkaffeekanne. Nach seiner Pionierarbeit bei der bayerischen Armee erfand er eine perkolierende Kaffeekanne, in der er die Ernährung der Soldaten sowie deren Kleidung verbesserte.

Der Kaminofen von Rumford sorgte in London für Furore, als er die Idee einführte, die Öffnung des Kamins einzuschränken, um den Aufwind zu verstärken. Dies war eine wesentlich effizientere Methode, um einen Raum zu heizen als frühere Kamine. Er und seine Arbeiter modifizierten Kamine, indem sie Ziegelsteine ​​in den Kamin fügten, um die Seitenwände schräg zu stellen, und fügten dem Kamin einen Drosselklappen hinzu, um die Luftgeschwindigkeit zu erhöhen, die durch den Kamin stieg. Der Effekt bestand darin, einen stromlinienförmigen Luftstrom zu erzeugen, so dass der gesamte Rauch in den Schornstein stieg, anstatt zu verweilen, den Raum zu betreten und oft die Bewohner zu würgen. Es hatte auch die Wirkung, die Effizienz des Feuers zu erhöhen, und gab eine zusätzliche Kontrolle der Verbrennungsrate des Brennstoffs, egal ob Holz oder Kohle. Viele modische Londoner Häuser wurden nach seinen Anweisungen umgebaut und rauchfrei.

Industrieöfen [ edit ]

Thompson verbesserte auch die Konstruktion von Öfen, die zur Herstellung von Branntkalk verwendet wurden, erheblich, und Rumford-Öfen wurden bald in ganz Europa gebaut. Die wichtigste Neuerung bestand darin, den brennenden Brennstoff vom Kalkstein zu trennen, so dass der durch die Ofenwärme erzeugte Kalk nicht durch Asche aus dem Feuer verunreinigt wurde.

Thompson wurde zu einer Berühmtheit, als sich die Nachricht über seinen Erfolg verbreitete. Seine Arbeit war auch sehr gewinnbringend und viel nachgeahmt, als er seine Analyse der Funktionsweise von Schornsteinen veröffentlichte. In vielerlei Hinsicht ähnelte er Benjamin Franklin, der auch eine neue Art von Heizofen erfand.

Das Zurückhalten von Wärme war ein wiederkehrendes Thema in seiner Arbeit, da ihm auch die Erfindung der thermischen Unterwäsche zugeschrieben wird. ^[17]

Licht und Photometrie [

[RumfordarbeiteteinderPhotometriedieMessungvonLichtErstellteeinPhotometerherundstelltedieStandardkerzedenVorgängerderCandelaalsEinheitderLichtstärkevorSeineStandardkerzewurdeausdemÖleinesPottwalsnachstrengenVorgabenhergestellt^[18] Er veröffentlichte auch Studien zu "illusorischen" oder subjektiven Komplementärfarben, die durch die Schatten erzeugt wurden, die durch zwei weiße und eine weiße Lampe erzeugt wurden. Diese Beobachtungen wurden von Michel-Eugène Chevreul als sein "Gesetz des gleichzeitigen Farbkontrasts" im Jahr 1839 zitiert und verallgemeinert. ^[19]

Späteres Leben [

Satirische Karikatur von James Gillray, die eine Vortrag der Royal Institution über Pneumatik mit Davy, der den Balg hält, und Graf Rumford, der auf extremes Recht schaut. Dr. Garnett ist der Dozent, der die Nase des Opfers hält.

Nach 1799 teilte er seine Zeit zwischen Frankreich und England. Mit Sir Joseph Banks gründete er 1799 die Royal Institution of Great Britain. Das Paar wählte Sir Humphry Davy als ersten Lektor. Die Einrichtung florierte und wurde als Ergebnis von Davys bahnbrechender Forschung weltbekannt. Sein Assistent, Michael Faraday, gründete die Institution als erstklassiges Forschungslabor und war zu Recht für seine öffentlichen Vortragsreihen bekannt, die die Wissenschaft populär machten. Diese Tradition setzt sich bis heute fort, und die Vorlesungen der Royal Institution Christmas ziehen durch ihre Fernsehsendungen ein großes Publikum an.

Eine Büste von Benjamin Thompson, Graf Rumford, in Rumford, Rhode Island.

Thompson stiftete die Rumford-Medaillen der Royal Society und der American Academy of Arts and Sciences und eine Professur an der Harvard University. 1803 wurde er zum ausländischen Mitglied der Königlich Schwedischen Akademie der Wissenschaften gewählt.

1804 heiratete er Marie-Anne Lavoisier, die Witwe des großen französischen Chemikers Antoine Lavoisier. Seine amerikanische Frau, die er nach Ausbruch der Amerikanischen Revolution in Amerika aufgegeben hatte, starb seit seiner Emigration. Thompson trennte sich nach 3 Jahren von seiner zweiten Frau, ließ sich jedoch in Paris nieder und setzte seine wissenschaftliche Arbeit bis zu seinem Tod am 21. August 1814 fort. Thompson liegt auf dem kleinen Friedhof von Auteuil in Paris, direkt gegenüber von Adrien-Marie Legendre. Nach seinem Tod erbte seine Tochter aus erster Ehe Sarah Thompson seinen Titel als Countess Rumford.

Ehrungen [ edit ]

Bibliographie [ bearbeiten ]

• Gesammelte Werke von Graf Rumford, Band I, The Nature of Heat (1968).


• Gesammelte Werke des Grafen Rumford, Band II, Praktische Anwendungen von Wärme (1969).


• Gesammelte Werke des Grafen Rumford, Band III, Geräte und Techniken ( 1969).


• Gesammelte Werke von Graf Rumford, Band IV, Licht und Bewaffnung (1970).


• Gesammelte Werke von Graf Rumford, Band V, Öffentliche Einrichtungen (1970) ] Siehe auch [ edit ]
  

  Referenzen [ edit ]

  
  
  
  

  1. ^ "Sir Benjamin Thompson, Graf von Rumford". Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica Online. Encyclopædia Britannica Inc., 2014. Web. 01. Juli 2014 .
     
  
  
  2. ^ Benjamin Thompson (1781). "Neue Versuche mit Schießpulver, mit gelegentlichen Beobachtungen und praktischen Schlussfolgerungen". 19459021 Philosophische Transaktionen der Royal Society of London . 71 : 229–328. doi: 10.1098 / rstl.1781.0039. JSTOR 106525.
     
  
  
  3. ^ Kellogg, D. O .; Baynes, T .; Smith, W. R. (1903). Die Encyclopædia Britannica: Neue amerikanische Ergänzung. A-ZUY . Die Encyclopædia Britannica: Ein Wörterbuch der Künste, Wissenschaften und der allgemeinen Literatur. Ursprüngliche 9. Ausgabe. in 25 Bänden. Werner. p. 673 . 24. Januar 2015 .
     
  
  
  4. ^
     "Lampe". Die Enzyklopädie Americana . 16 . Encyclopedia Americana Corp. 1919. p. 681.
     
  
  
  5. ^ "Buch der Mitglieder, 1780-2010: Kapitel T" (PDF) . Amerikanische Akademie der Künste und Wissenschaften . 7. April 2011 .
     
  
  
  6. ^ Bouton, Nathaniel (1857). Die Geschichte der Konkordie: Von ihrer ersten Bewilligung im Jahre 1725 bis zur Organisation der Stadtregierung im Jahr 1853 . Concord: Benning W. Sanford
     
  
  
  7. ^ Rumford (1786) "Neue Experimente in der Hitze" Philosophische Transaktionen der Royal Society S. 273
     
  
  
  8. ^ Rumford (1792) "Experiments on heat" Philosophical Transactions der Royal Society S. 48-80
     
  
  
  9. ^ Rumford (1797) "Über die Ausbreitung von Wärme in Flüssigkeiten" Nicholson's Journal 1 S. 298-341
     
  
  
  10. ^ Cardwell (1971) S. 99
      
  
  
  11. Leslie, J (1804). Eine experimentelle Untersuchung zur Natur und Ausbreitung von Wärme . London
      
  
  
  12. ^ Rumford (1804) "Eine Untersuchung über die Art der Wärme und die Art ihrer Kommunikation" Philosophical Transactions der Royal Society S. 77
      
  
  
  13. ^ Cardwell (1971) S. 102
      
  
  
  14. ^ "Die vollständigen Werke des Grafen Rumford".
      
  
  
  15. Rosen, William (2010) ). Die mächtigste Idee der Welt: eine Geschichte über Dampf, Industrie und Erfindung . New York: Zufälliges Haus. p. 274. ISBN 978-1400067053.
      
  
  
  16. ^ James Evans und Brian Popp (1985). "Pictets Experiment: Die scheinbare Strahlung und Reflexion von Kälte" (PDF) . Am. J. Phys. 53 (8): 737–753.
      
  
  
  17. ^ Prof. Michael Fowler von der University of Virginia, Vorlesungsnotizen und Have I Got News For You erstmals übertragen am 16. Dezember 2005, BBC 1.
      
  
  
  18. ^ Waldemar Karwowski (2006). Internationale Enzyklopädie für Ergonomie und menschliche Faktoren . CRC Press. p. 1478. ISBN 978-0-415-30430-6.
      
  
  
  19. ^ Benjamin Thompson, Graf Rumford (1876). Die kompletten Werke des Grafen Rumford, Vol. 5 . American Academy of Arts and Sciences.
      
  
  
  
  

  Weiterführende Literatur [ ]

  
  
  • Brown, Sanborn C. (1962). Graf Rumford: Außerordentlicher Physiker . Doubleday & Co.
  
  
  • Bradley, D. (1967). Graf Rumford . Van Nostrand. ASIN B0000CM48T
  
  
  • Brown, G.I. (2001). Count Rumford: Das außergewöhnliche Leben eines wissenschaftlichen Genies - Wissenschaftler, Soldat, Staatsmann, Spion . Sutton Publishing. ISBN 0-262-02138-2
  
  
  • Brown, S. C. (1981). Benjamin Thompson, Graf Rumford . Cambridge USA: MIT Press. ISBN 0-262-02138-2.
  
  
  • Cardwell, D.S.L. (1971). Von Watt bis Clausius: Der Aufstieg der Thermodynamik im frühen Industriezeitalter . London: Heinemann. S. 95–107. ISBN 0-435-54150-1.
  
  
  • Larsen, E. (1953). Ein Amerikaner in Europa: Das Leben von Benjamin Thompson, Graf Rumford . Fahrer. ASIN B0000CII01.
  
  
  • Orton, V. (2000). Die vergessene Kunst des Aufbaus eines guten Kamins: Die Geschichte von Sir Benjamin Thompson, Graf Rumford, einem amerikanischen Genie und seinen Prinzipien des Kamindesigns, die seit 174 Jahren unverändert geblieben sind . Alan C. Hood and Company Inc. ISBN 0-911469-17-6.
  
  
  • Sparrow, W. J. (1964). Ritter des Weißen Adlers: Eine Biographie von Sir Benjamin Thompson, Graf Rumford, 1753-1814 . Hutchinson ASIN B0000CM48T.

  Externe Links [ edit

  
  

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