Benjamin Thompson - Benjamin Thompson

Sir Benjamin Thompson
Sir Benjamin Thompson, Conde von Rumford por Moritz Kellerhoven.jpg
Nascer ( 1753-03-26 )26 de março de 1753
Faleceu 21 de agosto de 1814 (1814-08-21)(com 61 anos)
Paris
Nacionalidade Anglo - americano
Cidadania britânico
Conhecido por Termodinâmica
Prêmios Medalha Copley (1792)
Medalha Rumford (1800)
Carreira científica
Campos Física
Influenciado Humphry Davy
Assinatura
Sir Benjamin Thompson, Conde Rumford assinatura.svg

Sir Benjamin Thompson , Conde Rumford , FRS ( Alemão : Reichsgraf von Rumford ; 26 de março de 1753 - 21 de agosto de 1814) foi um físico e inventor britânico nascido nos Estados Unidos cujos desafios para a teoria física estabelecida foram parte da revolução do século 19 na termodinâmica . Ele serviu como tenente-coronel dos King's American Dragoons , parte das forças legalistas britânicas , durante a Guerra Revolucionária Americana . Após o fim da guerra, mudou-se para Londres, onde seus talentos administrativos foram reconhecidos quando foi nomeado coronel, e em 1784 recebeu o título de cavaleiro do rei George III . Um designer prolífico, Thompson também desenhou designs para navios de guerra. Mais tarde, ele se mudou para a Baviera e entrou no serviço governamental lá, sendo nomeado Ministro do Exército da Baviera e reorganizando o exército, e, em 1791, foi feito Conde do Sacro Império Romano .

Primeiros anos

Thompson nasceu na zona rural de Woburn, Massachusetts , em 26 de março de 1753; seu local de nascimento é preservado como um museu. Ele foi educado principalmente na escola da aldeia, embora às vezes caminhasse quase dezesseis quilômetros até Cambridge com o mais velho Loammi Baldwin para assistir às palestras do professor John Winthrop, do Harvard College . Aos 13 anos foi aprendiz de John Appleton, um comerciante da vizinha Salem . Thompson se destacou em seu ofício e, ao entrar em contato com pessoas refinadas e bem educadas pela primeira vez, adotou muitas de suas características, incluindo o interesse pela ciência . Enquanto se recuperava de uma lesão em Woburn em 1769, Thompson conduziu experimentos relativos à natureza do calor e começou a se corresponder com Loammi Baldwin e outros sobre eles. Mais tarde naquele ano, ele trabalhou por alguns meses para um lojista de Boston e depois se tornou aprendiz por um breve período, sem sucesso, de um médico em Woburn.

As perspectivas de Thompson eram sombrias em 1772, mas naquele ano mudaram abruptamente. Ele conheceu, encantou e se casou com uma herdeira rica e bem relacionada chamada Sarah Rolfe ( nascida Walker). Seu pai era ministro, e seu falecido marido deixou sua propriedade em Concord, New Hampshire , e então ligou para Rumford. Eles se mudaram para Portsmouth, New Hampshire , e por meio da influência de sua esposa com o governador, ele foi nomeado major da Milícia de New Hampshire . Seu primeiro filho (também chamado de Sarah ) nasceu em 1774.

Pintura de Thomas Gainsborough 1783

Guerra Revolucionária Americana

Quando a Guerra Revolucionária Americana começou, Thompson era um homem de posses e posição na Nova Inglaterra e se opôs ao levante. Ele foi ativo no recrutamento de leais para lutar contra os rebeldes . Isso lhe rendeu a inimizade do partido popular, e uma multidão atacou a casa de Thompson. Ele fugiu para as linhas britânicas, abandonando sua esposa, como se viu, para sempre. Thompson foi recebido pelos britânicos a quem deu valiosas informações sobre as forças americanas e tornou-se conselheiro do General Gage e de Lord George Germain .

Enquanto trabalhava com os exércitos britânicos na América, ele conduziu experimentos para medir a força da pólvora , cujos resultados foram amplamente aclamados quando publicados em 1781 no Philosophical Transactions of the Royal Society . Com base nisso, ele chegou a Londres no final da guerra com uma reputação de cientista.

Maturidade bávara

O jardim da cerveja "Am chinesischen Turm" no Englischer Garten em Munique
Uniformes bávaros desenhados por Benjamin Thompson, também conhecido na Baviera como Reichsgraf von Rumford

Em 1785, mudou-se para a Baviera, onde se tornou ajudante-de-ordens do príncipe eleitor Charles Theodore . Ele passou onze anos na Baviera, reorganizando o exército e estabelecendo casas de trabalho para os pobres. Ele também inventou a sopa de Rumford , uma sopa para os pobres, e estabeleceu o cultivo da batata na Baviera. Ele estudou métodos de cozinhar, aquecer e iluminar, incluindo os custos relativos e a eficiência das velas de cera , velas de sebo e lamparinas a óleo . Em nome do Príncipe Charles, ele criou o Englischer Garten em Munique em 1789; permanece até hoje e é conhecido como um dos maiores parques públicos urbanos do mundo. Ele foi eleito Membro Honorário Estrangeiro da Academia Americana de Artes e Ciências em 1789. Por seus esforços, em 1791 Thompson foi nomeado Conde do Sacro Império Romano ; ele adotou o nome "Rumford" para Rumford, New Hampshire, que era um nome mais antigo para a cidade de Concord onde ele havia se casado, tornando-se Reichsgraf von Rumford ( inglês : Conde Imperial Rumford).

Experimentos no calor

Seus experimentos com artilharia e explosivos levaram a um interesse pelo calor. Ele desenvolveu um método para medir o calor específico de uma substância sólida, mas ficou desapontado quando Johan Wilcke publicou sua descoberta paralela pela primeira vez.

Em seguida, Thompson investigou as propriedades isolantes de vários materiais , incluindo pele , e penas . Ele avaliou corretamente que as propriedades isolantes desses materiais naturais surgem do fato de que eles inibem a convecção do ar. Ele então fez a inferência um tanto imprudente e incorreta de que o ar e, de fato, todos os gases, eram perfeitos não condutores de calor. Ele também viu isso como uma evidência do argumento do desígnio , sustentando que a providência divina havia providenciado a pele dos animais de forma a garantir seu conforto.

Em 1797, ele estendeu sua afirmação sobre a não condutividade para líquidos. A ideia levantou objeções consideráveis ​​da instituição científica, John Dalton e John Leslie fazendo ataques particularmente diretos. Instrumentação muito superior a qualquer coisa disponível em termos de exatidão e precisão teria sido necessária para verificar a afirmação de Thompson. Mais uma vez, ele parece ter sido influenciado por suas crenças teológicas e é provável que desejasse conceder à água um status privilegiado e providencial na regulação da vida humana.

Ele é considerado o fundador do método de preparação de alimentos sous-vide devido à sua experiência com um ombro de carneiro. Ele descreveu esse método em um de seus ensaios.

Equivalente mecânico de calor

O trabalho científico mais importante de Rumford ocorreu em Munique, e centrado na natureza do calor, que ele afirmou em " Uma Investigação Experimental Sobre a Fonte do Calor que é Excitado pela Fricção " (1798) não era o calórico da ciência atual pensando, mas uma forma de movimento . Rumford havia observado o calor de atrito gerado por canhões perfurados no arsenal de Munique. Rumford mergulhou um cano de canhão na água e arranjou uma ferramenta de perfuração especialmente cega. Ele mostrou que a água poderia ser fervida em aproximadamente duas horas e meia e que o suprimento de calor por atrito era aparentemente inesgotável. Rumford confirmou que nenhuma mudança física ocorreu no material do canhão, comparando os calores específicos do material usinado e o restante.

Rumford argumentou que a geração aparentemente indefinida de calor era incompatível com a teoria calórica. Ele argumentou que a única coisa comunicada ao barril era o movimento.

Rumford não fez nenhuma tentativa de quantificar mais o calor gerado ou medir o equivalente mecânico do calor. Embora este trabalho tenha recebido uma recepção hostil, ele foi posteriormente importante no estabelecimento das leis de conservação de energia no final do século XIX.

Radiação calorífica e frigorífica de Rumford

Ele explicou o experimento de Pictet , que demonstra o reflexo do frio, ao supor que todos os corpos emitem raios invisíveis, ondulações no fluido etéreo. Ele fez experimentos para apoiar suas teorias de radiação calorífica e frigorífica e disse que a comunicação do calor era o efeito líquido dos raios caloríficos (quentes) e frigoríficos (frios) e dos raios emitidos pelo objeto. Quando um objeto absorve radiação de um objeto mais quente (raios caloríficos), sua temperatura aumenta, e quando ele absorve radiação de um objeto mais frio (raios frigoríficos), sua temperatura cai. Ver nota 8, "Uma investigação sobre a natureza do calor e o modo de sua comunicação" Philosophical Transactions of the Royal Society, começando na página 112.

Invenções e melhorias de design

Seção da lareira Rumford

Thompson foi um inventor ativo e prolífico, desenvolvendo melhorias para chaminés, lareiras e fornos industriais, bem como inventando o banho-maria, um fogão de cozinha e uma cafeteira de gotejamento . Ele inventou uma cafeteira para filtrar após seu trabalho pioneiro com o Exército da Baviera, onde melhorou a dieta dos soldados, bem como suas roupas.

A lareira Rumford causou sensação em Londres quando ele introduziu a ideia de restringir a abertura da chaminé para aumentar a corrente ascendente, que era uma forma muito mais eficiente de aquecer uma sala do que as lareiras anteriores. Ele e seus trabalhadores modificaram as lareiras inserindo tijolos na lareira para fazer as paredes laterais angulares e adicionaram um estrangulamento à chaminé para aumentar a velocidade do ar que sobe pela chaminé. O efeito foi produzir um fluxo de ar aerodinâmico, de modo que toda a fumaça subisse para a chaminé, em vez de se arrastar, entrando na sala e, muitas vezes, sufocando os residentes. Também teve o efeito de aumentar a eficiência do fogo, e deu controle extra da taxa de combustão do combustível, seja lenha ou carvão . Muitas casas da moda em Londres foram modificadas de acordo com suas instruções e tornaram-se proibidas de fumar.

Thompson se tornou uma celebridade quando a notícia de seu sucesso se espalhou. Seu trabalho também foi muito lucrativo e muito imitado quando publicou sua análise do funcionamento das chaminés. Em muitos aspectos, ele era semelhante a Benjamin Franklin , que também inventou um novo tipo de fogão de aquecimento.

A retenção de calor foi um tema recorrente em seu trabalho, já que também foi ele o responsável pela invenção da cueca térmica .

Fornos industriais

Seção transversal de um forno Rumford , com a câmara de combustível à esquerda

Thompson também melhorou significativamente o projeto dos fornos usados ​​para produzir cal virgem, e os fornos Rumford logo começaram a ser construídos em toda a Europa. A principal inovação consistia em separar o combustível em combustão do calcário, para que a cal produzida pelo calor do forno não fosse contaminada pelas cinzas do fogo.

Luz e fotometria

Rumford trabalhou com fotometria , a medição da luz. Ele fez um fotômetro e apresentou a vela padrão , a predecessora da candela , como uma unidade de intensidade luminosa . Sua vela padrão era feita de óleo de cachalote, com especificações rígidas. Ele também publicou estudos de cores complementares "ilusórias" ou subjetivas, induzidas pelas sombras criadas por duas luzes, uma branca e outra colorida; essas observações foram citadas e generalizadas por Michel-Eugène Chevreul como sua "lei do contraste simultâneo de cores" em 1839.

Vida posterior

Desenho satírico de James Gillray mostrando uma palestra sobre pneumática da Royal Institution com Davy segurando o fole e o conde Rumford olhando para a extrema direita. O Dr. Garnett é o palestrante segurando o nariz da vítima.

Depois de 1799, ele dividiu seu tempo entre a França e a Inglaterra. Com Sir Joseph Banks , ele estabeleceu a Royal Institution of Great Britain em 1799. A dupla escolheu Sir Humphry Davy como o primeiro conferencista. A instituição floresceu e se tornou mundialmente famosa como resultado da pesquisa pioneira de Davy. Seu assistente, Michael Faraday , estabeleceu a Instituição como o principal laboratório de pesquisa e também famosa por sua série de palestras públicas popularizando a ciência. Essa tradição continua até o presente, e as palestras de Natal da Royal Institution atraem grandes audiências por meio de suas transmissões de TV.

Um busto de Benjamin Thompson, Conde Rumford, em Rumford, Rhode Island.

Thompson concedeu as medalhas Rumford da Royal Society e da Academia Americana de Artes e Ciências , e concedeu uma cátedra na Universidade de Harvard . Em 1803, foi eleito membro estrangeiro da Royal Swedish Academy of Sciences e foi membro da American Philosophical Society .

Em 1804, ele se casou com Marie-Anne Lavoisier , a viúva do grande químico francês Antoine Lavoisier . (Sua esposa americana, Sarah - a quem ele abandonou na América após a eclosão da Revolução Americana - morreu em 1792.) Thompson separou-se de sua segunda esposa após 3 anos, mas ele se estabeleceu em Paris e continuou seu trabalho científico até sua morte em 21 de agosto de 1814. Thompson está enterrado no pequeno cemitério de Auteuil em Paris, em frente a Adrien-Marie Legendre . Após sua morte, sua filha de seu primeiro casamento, Sarah Thompson , herdou seu título de Condessa Rumford.

Honras

Bibliografia

Veja também

Referências

Leitura adicional

  • Brown, Sanborn C. (1962). Conde Rumford: físico extraordinário . Doubleday & Co.
  • Bradley, D. (1967). Conde Rumford . Van Nostrand. ASIN  B0000CM48T .
  • Brown, GI (2001). Conde Rumford: a vida extraordinária de um gênio científico - cientista, soldado, estadista, espião . Sutton Publishing. ISBN 0-262-02138-2.
  • Brown, SC (1981). Benjamin Thompson, Conde Rumford . Cambridge USA: MIT Press. ISBN 0-262-02138-2.
  • Cardwell, DSL (1971). De Watt a Clausius: The Rise of Thermodynamics in the Early Industrial Age . Londres: Heinemann. pp. 95–107. ISBN 0-435-54150-1.
  • Larsen, E. (1953). Um americano na Europa: a vida de Benjamin Thompson, Conde Rumford . Cavaleiro. ASIN  B0000CII01 .
  • Orton, V. (2000). A arte esquecida de construir uma boa lareira: a história de Sir Benjamin Thompson, conde Rumford, um gênio americano e seus princípios de design de lareira, que permaneceram inalterados por 174 anos . Alan C. Hood and Company Inc. ISBN 0-911469-17-6.
  • Sparrow, WJ (1964). Cavaleiro da Águia Branca: uma biografia de Sir Benjamin Thompson, Conde Rumford, 1753-1814 . Hutchinson. ASIN  B0000CM48T .

links externos

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