Daniel Gabriel Fahrenheit: biografia, contribuições, obras - Ciência - 2023

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Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736) foi um importante físico e fabricante de instrumentos de origem alemã. Sua principal contribuição teve a ver com a criação dos primeiros termômetros, o que nos permitiu ter um instrumento mais preciso no início do século XVIII. Também se destacou por ter estabelecido em 1724 uma escala de temperatura mais efetiva que leva seu nome. Essa escala ainda é válida hoje.

Fahrenheit trabalhou grande parte de sua vida na Holanda como físico e engenheiro, embora também não tenha trabalhado como soprador de vidro. Seu interesse pela ciência foi o que o motivou a estudar e aprender mais sobre a física das coisas. Embora não fosse algo normal para quem fazia instrumentos, as contribuições de Fahrenheit o levaram a ingressar na Royal Society.

Hoje, em algumas partes do mundo, a escala Fahrenheit ainda é usada. O lugar mais conhecido são os Estados Unidos.

Biografia

Daniel Gabriel Fahrenheit nasceu em 24 de maio de 1686. Ele nasceu em Danzig, uma área que fazia parte da Alemanha, mas agora é considerada Gdansk, uma cidade onde hoje é a Polônia.

Os pais do físico eram Daniel e Concordia Fahrenheit. O casal morreu quando Daniel tinha apenas 15 anos e foi devido à ingestão de cogumelos venenosos.

Embora Daniel e Concordia tivessem 10 filhos, apenas cinco chegaram à idade adulta. Destes cinco irmãos Daniel Gabriel era o mais velho. Após a morte de seus pais, Fahrenheit começou a treinar para se tornar um comerciante na Holanda. Seus outros quatro irmãos foram colocados em lares adotivos.

Obviamente, ele recebeu o nome de Daniel de seu pai e Gabriel de seu bisavô por parte de mãe.

Existem algumas discrepâncias em relação à data de seu nascimento. Algumas fontes afirmam que ele nasceu em 14 de maio. O problema se devia ao fato de que naquela época a Inglaterra era governada por um calendário diferente do usado em Gdansk.

Os ingleses usaram o calendário juliano até 1752, enquanto na Polônia a reforma gregoriana foi aceita a partir de 1582.

Estudos

Fahrenheit mudou-se para Amsterdã em 1708 para se tornar aprendiz de um comerciante que lhe ensinou contabilidade. Foi lá que ele conheceu o termômetro florentino; Esse termômetro foi um instrumento criado na Itália quase 60 anos antes, em 1654, pelo Duque da Toscana.

Durante esta fase, ele decidiu visitar Ole Christensen Rømer, um astrônomo dinamarquês que pôde observar no processo de graduação de alguns termômetros.

Este evento despertou a curiosidade de Fahrenheit, que decidiu começar a fabricar termômetros para viver. A decisão teve algumas consequências. O alemão teve que deixar de lado seu aprendizado de contador e as autoridades holandesas emitiram mandados de prisão contra ele.

Devido a esta situação, Fahrenheit passou vários anos viajando por toda a Europa e encontrando-se com diferentes cientistas.

Depois de vários anos, ele voltou a Amsterdã e permaneceu na Holanda pelo resto de sua vida profissional e pessoal.

Invenção do termômetro

Embora os termômetros já existissem, nenhum desses instrumentos era muito preciso naquela época. Dois termômetros nunca mostraram a mesma temperatura, embora medissem o mesmo fenômeno.

Isso porque não estava definido universalmente que tipo de líquido deveria ser usado nos termômetros. Nem uma escala universal foi estabelecida.

Os fabricantes de termômetros florentinos, por exemplo, marcaram a escala mais baixa de seus termômetros para o dia mais frio de Florença. Por sua vez, o dia mais quente serviu para estabelecer o maior valor da escala.

Esse procedimento foi um erro, pois as temperaturas variaram ao longo dos anos, portanto não existiam dois termômetros com temperaturas semelhantes.

Esse problema afetou o trabalho de Fahrenheit por vários anos, até que ele fez um termômetro de álcool mais preciso. Isso aconteceu no ano de 1709; então, seus experimentos evoluíram até chegar ao termômetro de mercúrio, também conhecido como prata, que nasceu no ano de 1714.

Esses termômetros também usavam a escala Fahrenheit para expressar a temperatura. Até a mudança da escala para Celsius, o Fahrenheit era amplamente utilizado na Europa, embora ainda seja utilizado nos Estados Unidos para medições diárias, bem como em territórios como Porto Rico ou Belize.

O processo que ele usou para fazer seus termômetros não se tornou público nos primeiros 18 anos. Foi considerado segredo comercial.

Primeiro aparelho

Os primeiros termômetros fabricados pela Fahrenheit tinham uma coluna de álcool dentro deles. Este álcool se expandiu e se contraiu devido às temperaturas. O projeto ficou a cargo do astrônomo dinamarquês Ole Christensen Rømer no ano de 1708; um projeto que Fahrenheit supervisionou em detalhes.

Rømer usou álcool (que na verdade era vinho) como líquido e estabeleceu dois padrões de referência. Ele selecionou 60 graus como a temperatura da água fervente e 7,5 graus como a temperatura necessária para derreter o gelo.

Fahrenheit criou outra escala de temperatura para seus termômetros de álcool que consistia em três pontos.

Graças ao fato de esses dispositivos apresentarem um alto grau de consistência entre si, algo que não acontecia antes, Christian Wolf dedicou um artigo inteiro à invenção em uma das revistas mais importantes da época. Tudo analisando dois termômetros que lhe foram entregues em 1714.

Importância do mercúrio

Com o passar do tempo, a Fahrenheit decidiu substituir o álcool de seus termômetros pelo mercúrio. A razão era porque a taxa de expansão do mercúrio acabou sendo mais constante do que a do álcool e, portanto, o mercúrio poderia ser usado para medir faixas mais amplas de temperatura.

Fahrenheit então chegou à conclusão de que Isaac Newton já havia chegado no passado. Ele entendeu que era mais preciso basear as medidas do termômetro em substâncias que mudam de temperatura constantemente e não em dias mais ou menos quentes.

Esses avanços contradiziam as ideias estabelecidas para a época. Alguns cientistas acreditavam que o mercúrio não poderia ser usado em termômetros porque tinha um baixo coeficiente de expansão.

Escala Fahrenheit

Com o tempo, ele aprimorou a escala que era usada para medir temperaturas. O primeiro passo foi eliminar a temperatura corporal como ponto fixo nos termômetros. A escala foi trazida para os pontos de água em ebulição e congelamento.

Soube-se como Fahrenheit estabeleceu os valores de sua escala graças a um artigo que publicou em 1724.

Fahrenheit explicou que a temperatura mais baixa foi alcançada fazendo uma mistura de refrigeração composta de gelo, água e cloreto de amônio (que nada mais é do que um sal). Quando essa mistura se estabilizou, um termômetro foi usado até que o líquido marcasse o ponto mais baixo possível. Essa leitura obtida foi considerada como o grau zero na escala Fahrenheit.

O segundo benchmark foi alcançado quando a leitura foi obtida em um termômetro colocado na água e com gelo presente apenas na superfície.

O último ponto de referência, 96 graus, foi obtido colocando o termômetro sob o braço ou na boca.

Esta escala sofreu algumas modificações quando Fahrenheit morreu. 213 graus foram tomados como referência para o ponto de ebulição da água e 98,6 graus como referência para o valor que o corpo humano deveria ter, deslocando os 96 graus que haviam sido estabelecidos no passado.

Essa escala é a que ainda hoje é usada nos Estados Unidos, bem como em alguns países de língua inglesa.

Contribuições para a ciência

Além da relevância que Fahrenheit teve em desenvolver termômetros mais eficazes e estabelecer uma escala mais efetiva, o físico também teve outras contribuições para a ciência. Por exemplo, ele foi a primeira pessoa a mostrar que o ponto de ebulição dos elementos líquidos pode variar de acordo com a pressão atmosférica.

Fahrenheit sugeriu que este princípio seja usado na construção de dispositivos barométricos.

Outra de suas contribuições diz respeito à criação de um instrumento que servia para bombear líquidos. Foi especialmente importante para drenar alguns terrenos baixos na Holanda.

Ele também criou um higrômetro, que era um instrumento usado para medir a umidade.

Todas essas contribuições mostram que sua força estava em seu papel de fabricante. Além disso, a eficácia de suas invenções o obrigou a buscar novas ferramentas para resolver os problemas científicos que surgiram com o tempo.

Por isso, trabalhou para poder medir a expansão do vidro, para avaliar o comportamento do mercúrio e do álcool como medidores de temperatura. Ele também estudou os efeitos da pressão atmosférica e conseguiu estabelecer as densidades de algumas substâncias.

Suas contribuições não foram muito ou muito altas além da escala Fahrenheit e dos termômetros, mas ele foi importante no curso que a física experimental fez no século XVIII.

Trabalhos publicados

Sua contribuição bibliográfica não foi muito extensa. No mesmo ano em que foi admitido na Royal Society, ele escreveu seus únicos manuscritos. No total foram cinco artigos curtos, que foram escritos em latim e publicados na revista As transações filosóficas.

Morte

A morte de Fahrenheit aconteceu muito cedo. O físico morreu em Haia, Holanda, em 16 de setembro de 1736, quando tinha apenas 50 anos. Seu enterro aconteceu na mesma cidade de sua morte.

Nenhum casamento foi conhecido por ele e ele permaneceu profissionalmente ativo até os últimos dias de sua vida. Poucos detalhes são conhecidos sobre as causas de sua morte. Foi alegado que foi devido ao envenenamento por mercúrio, como resultado de todos os seus experimentos e trabalhos.

Referências

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Oakes, E. (2001). Enciclopédia de cientistas mundiais. Nova York: Fatos em arquivo.
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Zitzewitz, P. (2011). O livro de respostas prático de física. Detroit: tinta visível.