Benjamin Thompson- Benjamin Thompson

Sir Benjamin Thompson
Geboren	( 1753-03-26 )26. März 1753 Woburn, Massachusetts
Ist gestorben	21. August 1814 (1814-08-21)(61 Jahre) Paris
Staatsangehörigkeit	Anglo - Amerikanisch
Staatsbürgerschaft	britisch
Bekannt für	Thermodynamik
Auszeichnungen	Copley-Medaille (1792) Rumford-Medaille (1800)
Wissenschaftlicher Werdegang
Felder	Physik
Beeinflusst	Humphry Davy
Unterschrift

Sir Benjamin Thompson , Count Rumford , FRS ( deutsch : Reichsgraf von Rumford ; 26. März 1753 – 21. August 1814) war ein in den USA geborener britischer Physiker und Erfinder, dessen Herausforderungen an die etablierte physikalische Theorie Teil der Revolution der Thermodynamik im 19. . Während des Amerikanischen Unabhängigkeitskrieges diente er als Oberstleutnant der King's American Dragoons , die zu den britischen Loyalisten gehörten . Nach Kriegsende zog er nach London, wo seine Verwaltungsbegabung erkannt wurde, als er zum Oberst ernannt wurde und 1784 von König Georg III . zum Ritter geschlagen wurde . Als produktiver Designer zeichnete Thompson auch Entwürfe für Kriegsschiffe. Später wechselte er nach Bayern und trat dort in den Staatsdienst ein, wurde zum bayerischen Heeresminister ernannt und ordnete das Heer neu und wurde 1791 zum Grafen des Heiligen Römischen Reiches ernannt .

Frühe Jahre

Thompson wurde am 26. März 1753 im ländlichen Woburn, Massachusetts , geboren; sein Geburtshaus ist als Museum erhalten. Er wurde hauptsächlich in der Dorfschule erzogen, obwohl er manchmal mit dem älteren Loammi Baldwin fast zehn Meilen nach Cambridge lief , um Vorlesungen von Professor John Winthrop vom Harvard College zu besuchen . Im Alter von 13 Jahren wurde er bei John Appleton, einem Kaufmann aus dem nahe gelegenen Salem, in die Lehre . Thompson zeichnete sich durch sein Handwerk aus, und als er zum ersten Mal mit gebildeten und gut ausgebildeten Menschen in Kontakt kam, übernahm er viele ihrer Eigenschaften, einschließlich seines Interesses an der Wissenschaft . Während er sich 1769 in Woburn von einer Verletzung erholte, führte Thompson Experimente über die Natur der Hitze durch und begann mit Loammi Baldwin und anderen darüber zu korrespondieren. Später in diesem Jahr arbeitete er einige Monate für einen Ladenbesitzer in Boston und machte dann eine kurze und erfolglose Lehre bei einem Arzt in Woburn.

Thompsons Aussichten waren 1772 düster, aber in diesem Jahr änderten sie sich schlagartig. Er traf, bezauberte und heiratete eine reiche und gut vernetzte Erbin namens Sarah Rolfe ( geb. Walker). Ihr Vater war Pfarrer, und ihr verstorbener Ehemann hinterließ ihr Anwesen in Concord, New Hampshire , das damals Rumford hieß. Sie zogen nach Portsmouth, New Hampshire , und durch den Einfluss seiner Frau beim Gouverneur wurde er zum Major der New Hampshire Miliz ernannt . Ihr erstes Kind (auch Sarah genannt ) wurde 1774 geboren.

Gemälde von Thomas Gainsborough 1783

Amerikanischer Unabhängigkeitskrieg

Als der Amerikanische Unabhängigkeitskrieg begann, war Thompson ein Mann von Besitz und Ansehen in Neuengland und lehnte den Aufstand ab. 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 verließ, wie sich herausstellte, seine Frau für immer. 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 seiner Arbeit mit den britischen Armeen in Amerika führte er Experimente zur Messung der Kraft von Schießpulver durch , deren Ergebnisse 1781 in den Philosophical Transactions of the Royal Society viel Beifall erhielten . Aufgrund dessen kam er am Ende des Krieges mit dem Ruf eines Wissenschaftlers nach London .

Bayerische Reife

Der Biergarten "Am chinesischen Turm" im Englischen Garten in München

Bayerische Uniformen entworfen von Benjamin Thompson, in Bayern auch bekannt als Reichsgraf von Rumford

1785 zog er nach Bayern, wo er Adjutant des Kurfürsten Charles Theodore wurde . Er verbrachte 11 Jahre in Bayern, die Armee neu zu organisieren und zur Errichtung Arbeitshäuser für die Armen. Er erfand auch die Rumford-Suppe , eine Suppe für die Armen, und begründete den Kartoffelanbau in Bayern. Er studierte Methoden des Kochens, Heizung und Beleuchtung, einschließlich den relativ Kosten und Effizienzen von Wachskerzen , Talg Kerzen und Öllampen . Im Auftrag von Prinz Charles schuf er 1789 den Englischen Garten in München ; er ist bis heute erhalten und gilt als einer der größten städtischen öffentlichen Parks der Welt. Er wurde 1789 zum ausländischen Ehrenmitglied der American Academy of Arts and Sciences gewählt. Für seine Bemühungen wurde Thompson 1791 zum Grafen des Heiligen Römischen Reiches ernannt ; er nahm den Namen "Rumford" für Rumford, New Hampshire, einen älteren Namen für die Stadt Concord, in der er geheiratet hatte, und wurde Reichsgraf von Rumford ( englisch : Imperial Count Rumford).

Experimente mit Hitze

Seine Experimente mit Kanonen und Sprengstoffen führten zu einem Interesse an Hitze. 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 Naturmaterialien darauf zurückzuführen sind, dass sie die Luftkonvektion hemmen . Dann zog er die etwas leichtsinnige und falsche Schlussfolgerung, dass Luft und tatsächlich alle Gase perfekte Nichtleiter von Wärme seien. Er sah dies ferner als Beweis für das Argument des Designs , dass die göttliche Vorsehung Pelz für Tiere so arrangiert habe , dass ihr Komfort gewährleistet sei.

1797 erweiterte er seine Behauptung über die Nichtleitfähigkeit auf Flüssigkeiten. Die Idee führte zu erheblichen Einwänden des wissenschaftlichen Establishments, wobei John Dalton und John Leslie besonders offene Angriffe machten. Um Thompsons Behauptung zu verifizieren, wäre eine Instrumentierung erforderlich gewesen, die in Bezug auf Genauigkeit und Präzision alles Mögliche übertraf. Auch hier scheint er von seinen theologischen Überzeugungen beeinflusst worden zu sein, und es ist wahrscheinlich, dass er dem Wasser einen privilegierten und von der Vorsehung gewährten Status bei der Regulierung des menschlichen Lebens einräumen wollte.

Er gilt aufgrund seines Experiments mit einer Hammelschulter als Begründer der Sous-vide- Zubereitung von Speisen. Er beschrieb diese Methode in einem seiner Aufsätze.

Mechanisches Wärmeäquivalent

Rumfords wichtigste wissenschaftliche Arbeit fand in München statt und konzentrierte sich auf die Natur der Wärme, die er in " An Experimental Inquiry Concerning the Source of the Heat that is Excited by Friction " (1798) behauptete, war nicht die Kalorien der damals aktuellen wissenschaftlichen Denken, sondern eine Form der Bewegung . Rumford hatte die Reibungshitze beobachtet, die durch das Bohren von Kanonen im Arsenal in München erzeugt wurde. Rumford tauchte ein Kanonenrohr in Wasser und arrangierte ein speziell stumpfes Bohrwerkzeug. Er zeigte, dass das Wasser innerhalb von etwa zweieinhalb Stunden gekocht werden konnte und dass der Vorrat an Reibungswärme scheinbar unerschöpflich war. Rumford bestätigte, dass im Material der Kanone keine physikalische Veränderung stattgefunden hatte, indem er die spezifischen Wärmen des abgetragenen und des verbleibenden Materials verglich.

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

Rumford machte keinen Versuch, die erzeugte Wärme weiter zu quantifizieren oder das mechanische Wärmeäquivalent zu messen. Obwohl diese Arbeit auf feindliche Resonanz stieß, war sie später im 19. Jahrhundert wichtig für die Aufstellung der Energieerhaltungsgesetze .

Rumfords Wärme- und Kältestrahlung

Er erklärte Pictets Experiment , das die Reflexion von Kälte demonstriert, indem er annahm, dass alle Körper unsichtbare Strahlen aussenden, Wellen in der ätherischen Flüssigkeit. Er führte Experimente durch, um seine Theorien der kalorischen und kühlenden Strahlung zu untermauern, und sagte, die Übertragung von Wärme sei die Nettowirkung von kalorischen (heißen) Strahlen und kühlenden (kalten) Strahlen und den vom Objekt emittierten Strahlen. Wenn ein Objekt Strahlung von einem wärmeren Objekt (kalorische Strahlung) absorbiert, steigt seine Temperatur, und wenn es Strahlung von einem kälteren Objekt (kalorische Strahlung) absorbiert, sinkt seine Temperatur. Siehe Anmerkung 8, „Eine Untersuchung über die Natur der Wärme und die Art ihrer Kommunikation“ Philosophical Transactions of the Royal Society, ab Seite 112.

Erfindungen und Designverbesserungen

Abschnitt von Rumford Kamin

Thompson war ein aktiver und produktiver Erfinder, der Verbesserungen für Schornsteine, Kamine und Industrieöfen entwickelte sowie den Wasserbad, einen Küchenherd und eine Tropfkaffeekanne erfand . Nach seiner Pionierarbeit beim bayerischen Heer erfand er eine Sickerkaffeekanne, wo er die Ernährung der Soldaten sowie deren Kleidung verbesserte.

Der Rumford-Kamin sorgte in London für Aufsehen, als er die Idee vorstellte, die Schornsteinöffnung zu begrenzen, um den Aufwind zu erhöhen, was eine viel effizientere Art war, einen Raum zu beheizen als frühere Kamine. Er und seine Arbeiter modifizierten Kamine, indem sie Ziegelsteine ​​in den Kamin einsetzten, um die Seitenwände schräg zu machen, und den Schornstein mit einer Drossel versehen, um die Geschwindigkeit der Luft zu erhöhen, die den Kamin hinaufströmt. Der Effekt bestand darin, einen stromlinienförmigen Luftstrom zu erzeugen, sodass der gesamte Rauch in den Schornstein stieg, anstatt zu verweilen, in den Raum zu gelangen und die Bewohner oft zu ersticken. Es hatte auch den Effekt, die Effizienz des Feuers zu erhöhen und gab eine zusätzliche Kontrolle über die Verbrennungsrate des Brennstoffs, egal ob Holz oder Kohle . Viele modische Londoner Häuser wurden nach seinen Anweisungen umgebaut und rauchfrei.

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

Das Zurückhalten von Wärme war ein wiederkehrendes Thema in seinen Arbeiten, da ihm auch die Erfindung der Thermounterwäsche zugeschrieben wird .

Industrieöfen

Querschnitt eines Rumford-Ofens , mit der Brennkammer links

Thompson verbesserte auch die Konstruktion von Brennöfen zur Herstellung von Branntkalk erheblich, und bald wurden in ganz Europa Rumford-Öfen gebaut. Die entscheidende Innovation bestand darin, den brennenden Brennstoff vom Kalkstein zu trennen, damit der durch die Hitze des Ofens entstehende Kalk nicht durch die Asche des Feuers verunreinigt wurde.

Licht und Photometrie

Rumford arbeitete in der Photometrie , der Messung von Licht. Er baute ein Photometer und führte die Standardkerze , den Vorläufer der Candela , als Maßeinheit für die Lichtstärke ein . Seine Standardkerze wurde aus dem Öl eines Pottwals nach strengen Vorgaben hergestellt. Er veröffentlichte auch Studien zu "illusorischen" oder subjektiven Komplementärfarben, die durch die Schatten erzeugt werden, die von zwei Lichtern, einem weißen und einem farbigen, erzeugt werden; diese Beobachtungen wurden 1839 von Michel-Eugène Chevreul als sein „Gesetz des simultanen Farbkontrasts“ zitiert und verallgemeinert .

Späteres Leben

Satirischer Cartoon von James Gillray , der einen Vortrag der Royal Institution über Pneumatik zeigt, wobei Davy den Blasebalg hält und Graf Rumford ganz rechts zuschaut. Dr. Garnett ist der Dozent, der dem Opfer die Nase hält.

Nach 1799 teilte er seine Zeit zwischen Frankreich und England auf. Mit Sir Joseph Banks gründete er 1799 die Royal Institution of Great Britain . Das Paar wählte Sir Humphry Davy als ersten Dozenten. Die Institution florierte und wurde durch Davys bahnbrechende Forschungen weltberühmt. Sein Assistent Michael Faraday etablierte die Institution als führendes Forschungslabor und ist auch zu Recht berühmt für ihre Reihe öffentlicher Vorträge zur Popularisierung der Wissenschaft. Diese Tradition setzt sich bis heute fort, und die Weihnachtsvorträge der Royal Institution ziehen durch ihre Fernsehübertragungen 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 stiftete eine Professur an der Harvard University . 1803 wurde er zum ausländischen Mitglied der Königlich Schwedischen Akademie der Wissenschaften gewählt und war Mitglied der American Philosophical Society .

1804 heiratete er Marie-Anne Lavoisier , die Witwe des großen französischen Chemikers Antoine Lavoisier . (Seine amerikanische Frau Sarah – die er nach dem Ausbruch der amerikanischen Revolution in Amerika verließ – war 1792 gestorben.) 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 fort 21. August 1814. Thompson wird auf dem kleinen Friedhof von Auteuil in Paris begraben, direkt gegenüber von Adrien-Marie Legendre . Nach seinem Tod erbte seine Tochter aus erster Ehe, Sarah Thompson , seinen Titel als Gräfin Rumford.

Ehrungen

• Colonel, King's American Dragoner .
• Geritten , 1784.
• Graf des Heiligen Römischen Reiches , 1791.
• Der Krater Rumford on the Moon ist nach ihm benannt.
• Nach ihm ist Rumford- Backpulver (patentiert 1859) benannt, das von einem ehemaligen Rumford-Professor an der Harvard University, Eben Norton Horsford (1818–1893), Mitbegründer der Rumford Chemical Works of East Providence, RI , erfunden wurde .
• Rumford Kitchen auf der Weltausstellung in Chicago , 1893.
• Eine Straße in der Münchner Innenstadt ist nach ihm benannt.
• Die Rumford Street (und der nahegelegene Rumford Place) in Liverpool, England, sind so benannt nach einer Suppenküche, die nach dem Plan von Graf Rumford eingerichtet wurde und früher auf dem Land neben der Rumford Street stand.
•  Polen-Litauen : Orden vom Weißen Adler (1789).

Literaturverzeichnis

• Ein Essay über Schornsteine; Mit Vorschlägen zu deren Verbesserung, um Kraftstoff zu sparen, Wohnhäuser komfortabler und heilsamer zu gestalten und das Rauchen von Schornsteinen effektiv zu verhindern. Illustriert mit Gravuren , (1796).
• Gesammelte Werke von Graf Rumford, Band I, The Nature of Heat , (1968).
• Gesammelte Werke von Graf Rumford, Band II, Praktische Anwendungen der Wärme , (1969).
• Gesammelte Werke von Graf Rumford, Band III, Geräte und Techniken , (1969).
• Gesammelte Werke von Graf Rumford, Band IV, Licht und Rüstung , (1970).
• Gesammelte Werke von Graf Rumford, Band V, Öffentliche Institutionen , (1970).

Siehe auch

• Geschichte der Thermodynamik

Verweise

Weiterlesen

• Brown, Sanborn C. (1962). Graf Rumford: Außerordentlicher Physiker . Doppeltag & Co.
• Bradley, D. (1967). Graf Rumford . Van Nostrand. ASIN  B0000CM48T .
• Brown, GI (2001). Graf Rumford: Das außergewöhnliche Leben eines wissenschaftlichen Genies - Wissenschaftler, Soldat, Staatsmann, Spion . Sutton-Publishing. ISBN 0-262-02138-2.
• Brown, SC (1981). Benjamin Thompson, Graf Rumford . Cambridge USA: MIT Press. ISBN 0-262-02138-2.
• Cardwell, DSL (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, einen guten Kamin zu bauen: 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.
• Spatz, WJ (1964). Ritter des Weißen Adlers: Eine Biographie von Sir Benjamin Thompson, Graf Rumford, 1753-1814 . Hutchinson. ASIN  B0000CM48T .

Externe Links

Medien im Zusammenhang mit Benjamin Thompson bei Wikimedia Commons

• Eric Weissteins Welt der Wissenschaften. „ Rumford, Benjamin Thompson “. (1753–1814)
• Dr. Hugh C. Rowlinson „ Der Beitrag des Grafen Rumford zum häuslichen Leben in Jane Austens Zeit “ Ein Artikel, der nicht nur den Kamin in Rumford, sondern auch Rumfords Leben und andere Errungenschaften beschreibt.
• Werke von Benjamin Thompson bei Project Gutenberg
• Werke von oder über Benjamin Thompson im Internet Archive
• Eine Biographie von Benjamin Thompson, Jr., geschrieben im Jahr 1868
• Wappen der Wissenschaft
• Geburtshaus und Museum von Graf Rumford
• Count Rumford Fireplaces-Website

Texte auf Wikisource:

• • „ Skizze von Benjamin Thompson (Count Rumford) “, Popular Science Monthly , Vol. 9. Juni 1876.
  • „ Thompson, Benjamin (1754-1814) “. Wörterbuch der Nationalbiographie . 1885-1900.
  • „ Rumford, Benjamin Thompson, Graf “. Neue Internationale Enzyklopädie . 1905.
  • „ Graf Rumford “. Das Nachschlagewerk des neuen Studenten . 1914.