Бенджамин Томпсон - Benjamin Thompson

Сэр Бенджамин Томпсон
Родился	(1753-03-26)26 марта 1753 г. Уоберн, Массачусетс
Умер	21 августа 1814 г.(1814-08-21) (61 год) Париж
Национальность	Англо -Американец
Гражданство	Британский
Известен	Термодинамика
Награды	Медаль Копли (1792) Рамфорд Медаль (1800)
Научная карьера
Поля	Физика
Под влиянием	Хэмфри Дэви
Подпись

Сэр Бенджамин Томпсон, Граф Рамфорд, ФРС (Немецкий: Рейхсграф фон Рамфорд; 26 марта 1753 - 21 августа 1814) был британцем американского происхождения. физик^[1] и изобретатель чьи вызовы установленным физическая теория были частью революции 19 века в термодинамика. Он служил подполковником Королевские американские драгуны, часть британской Лоялист сил, во время Американская революционная война. 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 Король Георг III. Будучи плодовитым дизайнером, Томпсон также занимался дизайном военных кораблей. Позже он переехал в Бавария и поступил на государственную службу, был назначен министром баварской армии и реорганизовал армию, а в 1791 г. Граф Священной Римской Империи.

Ранние года

Томпсон родился в сельской местности Уоберн, Массачусетс 26 марта 1753 г .; его место рождения сохранился как музей. Он получил образование в основном в сельской школе, хотя иногда ходил пешком почти десять миль до Кембридж со старшими Луамми Болдуин посещать лекции профессора Джон Уинтроп из Гарвардский колледж. В 13 лет он поступил в ученики к Джону Эпплтону, купец поблизости Салем. Томпсон преуспел в своей профессии и, впервые соприкоснувшись с изысканными и хорошо образованными людьми, перенял многие их характеристики, включая интерес к наука. Выздоравливая в Вобурне в 1769 году от травмы, Томпсон проводил эксперименты, выясняя природу высокая температура 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.

В 1772 году перспективы Томпсона были туманными, 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, и ее покойный муж оставил ее имущество в Конкорд, Нью-Гэмпшир, затем позвонил Рамфорду. Они переехали в Портсмут, Нью-Гэмпшир, и благодаря влиянию его жены на губернатора он был назначен майором в Нью-Гэмпширское ополчение. Их первый ребенок (также названный Сара ) родился в 1774 году.^[2]

Живопись Томас Гейнсборо 1783

Американская революционная война

Когда Американская революционная война начал Томпсон был человеком собственности и стоял в Новой Англии и был против восстания. Он активно занимался набором лоялисты бороться с повстанцы. Это вызвало к нему неприязнь популярной партии, и на дом Томпсона напала толпа. Он сбежал на британские рубежи, бросив жену, как оказалось, навсегда. Томпсона приветствовали британцы, которым он дал ценную информацию об американских войсках, и стал советником обоих Генерал Гейдж и Лорд Джордж Жермен.

Работая с британской армией в Америке, он проводил эксперименты по измерению силы порох результаты которого получили широкое признание, когда были опубликованы в 1781 г. Философские труды из Королевское общество.^[3] В силу этого он прибыл в Лондон по окончании войны с репутацией ученого.

Баварская зрелость

Пивной сад "Am chinesischen Turm" в Englischer Garten в Мюнхен

Баварская униформа, разработанная Бенджамином Томпсоном, также известным в Баварии как Рейхсграф фон Румфорд.

В 1785 году он переехал в Бавария где он стал адъютант к Князь-курфюрст Чарльз Теодор. Он провел одиннадцать лет в Баварии, реорганизовывая армию и создавая работные дома для бедных. Он также изобрел Суп Рамфорда, суп для бедных,^[4] и установил выращивание картофель в Баварии. Он изучал методы приготовления пищи, обогрева и освещения, в том числе относительную стоимость и эффективность воск свечи, жир свечи, и масляные лампы.^[5]От имени принца Чарльза он создал Englischer Garten в Мюнхен в 1789 г .; он остается сегодня и известен как один из крупнейших городских общественных парков в мире. Он был избран иностранным почетным членом Американская академия искусств и наук в 1789 г.^[6] За его усилия в 1791 году Томпсон был сделан Граф Священной Римской Империи; он взял имя «Рамфорд» для Рамфорда, штат Нью-Гэмпшир, что было более старым названием города Конкорд где он был женат, став Рейхсграф фон Рамфорд (английский: Граф Рамфорд).^[7]

Эксперименты по теплу

Его эксперименты с артиллерийским оружием и взрывчаткой вызвали интерес к теплу. Он разработал метод измерения удельная теплоемкость твердого вещества, но был разочарован, когда Йохан Вильке опубликовал свое параллельное открытие первым.

Затем Томпсон исследовал изоляционные свойства различных материалов, в том числе мех, шерсть и перья. Он правильно понял, что изоляционные свойства этих природных материалов возникают из-за того, что они препятствуют конвекция воздуха. Затем он сделал несколько безрассудный и неверный вывод о том, что воздух и, по сути, все газы - это совершенно непроводники тепла.^[8][9] Далее он видел в этом свидетельство аргумент от дизайна, утверждая, что божественное провидение укладывали мех на животных таким образом, чтобы гарантировать им комфорт.

В 1797 году он распространил свое утверждение о непроводимости на жидкости.^[10] Эта идея вызвала серьезные возражения со стороны научного истеблишмента. Джон Далтон^[11] и Джон Лесли^[12] совершать особенно решительные атаки. Для проверки утверждения Томпсона потребовались бы приборы, намного превосходящие все доступные по точности и точности. Опять же, похоже, что на него повлияли его теологические верования.^[13] и вполне вероятно, что он хотел предоставить воде привилегированный и провиденциальный статус в регулировании человеческой жизни.^[14]

Его считают основателем су-вид способ приготовления пищи благодаря его опыту с бараньей лопаткой. Он описал этот метод в одном из своих очерков.^[15]

Механический эквивалент тепла

Самая важная научная работа Рамфорда проводилась в Мюнхене и была сосредоточена на природе тепла, в которой он утверждал "Экспериментальное исследование источника тепла, возбуждаемого трением "(1798 г.) не был калорийность современного научного мышления, но форма движение. 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.^[16] 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 генерирование тепла несовместимо с теорией теплоты. Он утверждал, что единственное, что сообщалось стволу, - это движение.

Рамфорд не предпринял никаких попыток количественно оценить выделяемое тепло или измерить механический эквивалент тепла. Хотя эта работа была встречена враждебно, впоследствии она сыграла важную роль в установлении законов сохранение энергии позже в 19 веке.

Теплотворная и холодильная радиация Рамфорда

Он объяснил Эксперимент Пикте, который демонстрирует отражение холода, предполагая, что все тела испускают невидимые лучи, колебания в эфирной жидкости.^[17] 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.^{[требуется полная цитата ]}

Изобретения и улучшения дизайна

Секция камина Рамфорд

Томпсон был активным и плодовитым изобретателем, разрабатывавшим усовершенствования для дымоходов, каминов и промышленных печей, а также изобретая пароварку. кухонная плита, и капельница кофейник. После своей новаторской работы с баварской армией он изобрел кофейник с перколяцией, улучшив рацион солдат, а также их одежду.

В Рамфорд камин произвел фурор в Лондоне, когда 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 многом он был похож на Бенджамин Франклин, который также изобрел новый вид отопительной печи.

Сохранение тепла было постоянной темой в его работах, так как ему также приписывают изобретение термобелье.^[18]

Промышленные печи

Поперечное сечение Рамфордская печь, с топливной камерой слева

Томпсон также значительно улучшил конструкцию печей, используемых для производства негашеной извести, и Рамфорд печи вскоре строились 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 фотометрия, измерение света. Он сделал фотометр и представил стандартная свеча, предшественник кандела, как единица интенсивность света. Его стандартная свеча была сделана из масла кашалота в соответствии со строгими требованиями.^[19] 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 Мишель-Эжен Шеврёль как его «закон одновременного цветового контраста» 1839 года.^[20]

Более поздняя жизнь

Сатирический мультфильм Джеймс Гилрэй демонстрирует лекцию Королевского института по пневматике, где Дэви держит мехи, а граф Рамфорд смотрит на крайний правый угол. Доктор Гарнетт - лектор, держащий нос жертвы.

После 1799 года он делил свое время между Франция и Англия. С участием Сэр Джозеф Бэнкс, он учредил Королевский институт из Великобритания в 1799 г. Пара выбрала Сэр Хэмфри Дэви как первый лектор. Учреждение процветало и стало всемирно известным в результате новаторских исследований Дэви. Его помощник, Майкл Фарадей, учредила Институт как ведущую исследовательскую лабораторию, а также по праву известна своей серией публичных лекций, популяризирующих науку. Эта традиция продолжается и по сей день, и Королевский институт Рождественские лекции привлекают широкую аудиторию через свои телетрансляции.

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

Томпсон наделил Рамфорда медали из Королевское общество и Американская академия искусств и наук, и наделил профессура в Гарвардский университет. В 1803 году он был избран иностранным членом Шведская королевская академия наук.

В 1804 году он женился Мари-Анн Лавуазье, вдова великого Французский химик Антуан Лавуазье его американская жена - та, которую он бросил в Америке после начала американской революции - умерла после его эмиграции.^{[сомнительный – обсудить]} Томпсон расстался со своей второй женой через 3 года, но поселился в Париж и продолжал свою научную работу до своей смерти 21 августа 1814 года. Томпсон похоронен на небольшом кладбище в Отей в Париже, напротив Адриан-Мари Лежандр. После его смерти его дочь от первого брака, Сара Томпсон, унаследовал свой титул графини Рамфорд.

Почести

• Полковник, Королевские американские драгуны.
• Рыцари, 1784.
• Граф Священной Римской Империи, 1791.
• Кратер Рамфорд на Луна назван в его честь.
• Рамфорд порошок для выпечки (запатентован в 1859 г.) назван в его честь, будучи изобретенным бывшим профессором Рамфорда в Гарвардском университете, Эбен Нортон Хорсфорд (1818–1893), соучредитель Rumford Chemical Works в Восточном Провиденсе, Род-Айленд.
• Рамфорд Кухня на Всемирная выставка в Чикаго, 1893.
• Его именем названа улица в центре Мюнхена.
• Рамфорд-стрит (и близлежащая Рамфорд-плейс) в Ливерпуле, Англия, названа так из-за столовой, построенной по плану графа Рамфорда, которая раньше стояла на земле, прилегающей к Рамфорд-стрит.^[21]
•  Речь Посполитая: Орден Белого Орла (1789).

Список используемой литературы

• Собрание сочинений графа Рамфорда, том I, Природа тепла, (1968).
• Собрание сочинений графа Рамфорда, том II, Практическое применение тепла, (1969).
• Собрание сочинений графа Рамфорда, том III, Устройства и методы, (1969).
• Собрание сочинений графа Рамфорда, том IV, Свет и вооружение, (1970).
• Собрание сочинений графа Рамфорда, том V, государственные учреждения, (1970).

Смотрите также

• История термодинамики

использованная литература

дальнейшее чтение

• Браун, Сэнборн К. (1962). Граф Рамфорд: выдающийся физик. Doubleday & Co.
• Брэдли, Д. (1967). Граф Рамфорд. Ван Ностранд. КАК В  B0000CM48T.
• Браун, Г. (2001). Граф Рамфорд: необычайная жизнь научного гения - ученого, солдата, государственного деятеля, шпиона. Sutton Publishing. ISBN  0-262-02138-2.
• Браун, С.С. (1981). Бенджамин Томпсон, граф Рамфорд. Кембридж, США: MIT Press. ISBN  0-262-02138-2.
• Cardwell, D.S.L. (1971). От Ватта до Клаузиуса: расцвет 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. КАК В  B0000CII01.
• Ортон, В. (2000). Забытое искусство постройки хорошего камина: история сэра Бенджамина Томпсона, графа Рамфорда, американского гения и его принципы конструкции 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. КАК В  B0000CM48T.

внешняя ссылка

• Мир науки Эрика Вайсштейна. "Рамфорд, Бенджамин Томпсон ". (1753–1814)
• Доктор Хью С. Роулинсон "Вклад графа Рамфорда в домашнюю жизнь во времена Джейн Остин" Статья, в которой подробно описывается не только камин Рамфорда, но также жизнь Рамфорда и другие достижения.
• Работы Бенджамина Томпсона в Проект Гутенберг
• Работы Бенджамина Томпсона или о нем в Интернет-архив
• Биография Бенджамина Томпсона-младшего, написанная в 1868 году
• Щитки науки
• Место рождения и музей графа Рамфорда
• Сайт компании Count Rumford Fireplaces

Тексты в Викисчете:

• • "Эскиз Бенджамина Томпсона (граф Рамфорд)," Ежемесячный научно-популярный журнал, Vol. 9 июня 1876 г.
  • "Томпсон, Бенджамин (1754-1814) ". Словарь национальной биографии. 1885–1900.
  • "Рамфорд, Бенджамин Томпсон, граф ". Новая международная энциклопедия. 1905.
  • "Граф Рамфорд ". Справочная работа для нового студента. 1914.