Benjamin Thompson: biografia, contribuições, agradecimentos - Ciência - 2023

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Benjamin Thompson (1753-1814) foi um cientista e inventor americano famoso por questionar a teoria calórica de Lavoisier no século XIX. Isso sustentava que um fluido invisível liberava calor nos corpos.

Thompson descobriu que o aumento da temperatura era consequência do atrito. Ele se deparou com essa descoberta quando em uma fábrica, perfurando canhões, observou que tanto o metal quanto a broca foram aquecidos durante o procedimento. Então, quando ele usou água para resfriar a broca, o líquido ferveu sem a necessidade de fogo.

Essa descoberta foi um grande passo para o desenvolvimento da termodinâmica. Embora o processo tenha sido muito lento, houve um intenso debate e no final verificou-se que a energia térmica é simplesmente energia cinética molecular.

Sua carreira como inventor começou na Guerra da Independência Americana. Embora fosse um americano, ele contribuiu para os britânicos por sua própria vontade e lá se tornou o major de uma companhia de milícia.

Na guerra, ele projetou um colete salva-vidas para que os cavalos de trabalho pudessem cruzar o rio sem se afogar e uma carruagem para carregar os canhões. Ele também entrou na pesquisa de nutrição humana e fez grandes contribuições sociais.

Biografia

Primeiros anos

Ele nasceu em 26 de março de 1753 em Woburn, Massachusetts. Ele frequentou uma escola modesta, mas ocasionalmente fugia para o Harvard College - uma instituição de maior prestígio - para ouvir as palestras do professor John Winthrop (líder político e primeiro governador de Massachusetts).

Quando jovem, ele trabalhou como balconista. Mas o dono da loja reclamou com a mãe de Thompson porque Thompson dava mais importância à leitura de livros científicos e à fabricação de máquinas do que ao atendimento ao cliente.

Quando tinha 13 anos, tornou-se aprendiz de John Appleton, advogado e diplomata que foi o primeiro encarregado de negócios dos Estados Unidos na Bolívia. Essa abordagem permitiu a Thompson ter contato com pessoas bem-educadas.

Ele adotou alguns dos hábitos das pessoas ao seu redor, ali seu interesse pela ciência cresceu mais. No entanto, ele mudava de emprego para emprego sem muito sucesso.

Papel na Guerra da Independência

A vida de Benjamin Thompson deu uma guinada significativa no ano de 1772, quando ele conheceu uma mulher viúva e herdeira por quem se apaixonou. Ele se casou com Sarah Rolfe, ela teve uma grande influência com o governador de Portsmouth, New Hampshire e graças a isso ele foi nomeado um dos comandantes da Milícia.

Quando a Guerra da Independência Americana começou, Benjamin Thompson era dono de algumas terras na Nova Inglaterra e era contra o levante, então ativou tropas para lutar contra os monarquistas.

O partido popular tornou-se seu inimigo porque o consideravam um traidor e como vingança uma turba atacou sua esposa. Após esses eventos, ele fugiu para as linhas britânicas e tornou-se conselheiro do General Gage e de Lord George Germain.

Em 1785 foi para a Baviera, onde passou onze anos trabalhando para o exército e em 1791 recebeu o título de Conde do Sacro Império Romano, adotando assim o nome de "Rumford".

Sua personalidade

Graças a alguns registros encontrados em seu diário, Benjamin Thompson pode ser descrito hoje como um homem muito organizado. Ele colocaria tudo por escrito e seguiria um cronograma, cada momento do dia era planejado com antecedência.

Nas suas notas verifica-se que, instituiu as segundas e terças-feiras para o estudo da anatomia, dedicou as quartas-feiras aos institutos de física, as quintas-feiras à cirurgia, as sextas-feiras à química com matéria médica e os sábados à física. Sua ânsia de estudar permitiu-lhe conviver com pessoas de diferentes profissões.

Ele também marcava suas atividades por hora, até anotava a hora de se levantar, lavar as mãos e tomar café.

A morte de Earl Rumford foi repentina em agosto de 1814. Ele deixou um testamento para que sua propriedade fosse entregue ao Harvard College como uma herança. Hoje seu túmulo está em um cemitério em Auteuil (França) e a Universidade de Harvard é responsável por sua manutenção.

Contribuições e descobertas

Benjamin Thompson é conhecido por ter conduzido um grande número de experimentos ao longo de sua vida. Com seu amigo da adolescência Loammi Baldwin (anos depois ele se tornou um proeminente político e soldado americano) ele criou uma sociedade científica para trocar problemas e enigmas por vários anos.

Ele dedicou muito esforço para construir uma máquina de movimento contínuo, um instrumento elétrico semelhante ao gerador Van de Graaf. Ele também conduziu vários estudos sobre a força das explosões de pólvora e, graças a eles, foi escolhido para fazer parte da Royal Society.

- Contribuições

A intensidade com que trabalhou para provar suas teorias e criar ferramentas para melhorar a vida das pessoas valeu a pena. Estas são algumas de suas contribuições documentadas:

Tinta invisível

Em 6 de maio de 1775, uma carta sua cruzou as linhas militares em um contexto em que a correspondência estava sendo inspecionada. Benjamin Thompson enviou uma folha de papel com informações importantes da guerra, mas apenas cerca de cinco linhas foram lidas.

Os uniformizados não levaram em conta que era um lençol muito grande pelo que dizia ali. No resto da página, havia uma mensagem escondida escrita em tinta invisível obtida com ácido galotânico.

Preparação de comida a vácuo

Em 1799, Benjamin Thompson mencionou pela primeira vez o método sous-vide, que nada mais é do que a preparação de alimentos no vácuo. Sua primeira experiência foi com um ombro de porco.

Sopa Rumford

Era um alimento feito para soldados com custo mínimo, mas com excelente capacidade nutricional. Foi preparado com batata, ervilha e cereais. Embora tenha sido planejado para soldados, teve uma forte penetração na Europa e foi servido em cozinhas públicas e instituições de caridade.

- Descobertas

Muitas de suas teorias estavam incorretas, apesar de ele usar todas as variáveis da época e ter grande dedicação à pesquisa. No entanto, muitos deles pararam facilmente. Em qualquer caso, ele conseguiu invenções importantes que ainda têm funcionalidade hoje.

Correntes de convecção

Foi uma de suas descobertas mais importantes. É uma forma de transportar calor entre duas zonas com temperaturas diferentes. Para isso deve haver água ou algum outro fluido para que ocorra o processo de evaporação.

Ao fazer essa revelação, ele fez inúmeros experimentos com todos os tipos de substâncias e, após estudar cada um dos resultados, publicou sua teoria que dizia que “qualquer substância que tenda a impedir o movimento de um fluido, seja ele um líquido ou um gás, aumenta as propriedades isolantes do material ”.

Melhorias na chaminé

As lareiras foram amplamente aceitas em Londres e foi Benjamin Thompson quem fez uma melhoria significativa para esta invenção. O novo design adicionou tijolos para criar uma coluna de paredes em ângulo para fazer toda a fumaça circular para cima e nenhuma parte dela ficar na sala. Além disso, aumentou a eficiência do fogo ao controlar a taxa de consumo de combustível.

Fornos industriais

Quando Thompson melhorou os fornos usados para a produção de cal, eles imediatamente começaram sua fabricação em toda a Europa. A correção foi resumida para separar a queima do combustível do calcário, desta forma, as cinzas não foram contaminadas pelo fogo.

Roupa íntima térmica

Este americano é responsável pela invenção da roupa íntima quente. Thompson estudou a condutividade térmica dos tecidos durante anos em sua busca para melhorar as roupas militares.

Luz e fotometria

De suas descobertas com o calor, ele passou a trabalhar na fotometria ou medição da luz. Para isso, ele construiu um fotômetro e usou sua própria unidade de intensidade de luz.

Lâmpadas aprimoradas

Depois de trabalhar com fotometria, Thompson quis colocar suas descobertas em prática. Ele pegou algumas lâmpadas inventadas por um suíço chamado Ami Argand e aperfeiçoou alguns dos processos para melhorar o brilho e reduzir o uso de óleo.

Cafeteira de filtração

O conde Rumford gostava de conforto, de uma boa vida e considerava que o consumo de álcool distorcia esse conceito. Por isso, ele procurou algo que pudesse substituí-lo e concluiu que só o café era capaz de fazer isso.

Porém, ele tinha um obstáculo: como prepará-lo de forma simples? Foi assim que descobriu que deveria ser feito a temperatura constante e em vasilha fechada para que também retenha todo o seu sabor.

Ele encontrou a solução para criar o que hoje é chamado de cafeteira com filtro.

Publicações

Alguns dos artigos de sua pesquisa foram publicados, muitos deles retirados diretamente das citações que ele fez em seu diário. Estes são os textos mais famosos do conde:

- Calor e sua aplicação aos diversos fins da vida.

- A combustão de corpos inflamáveis.

- Gerenciamento de fogo e economia de combustível.

- Princípio do calor transmitido pela roupa.

Reconhecimentos

- A cratera lunar Rumford leva seu nome em memória deste inventor. É uma das faces ocultas da lua.

- Na Universidade de Harvard, a cadeira de filosofia natural foi nomeada em sua homenagem.

- Desde 1800, a Royal Society concede a medalha Rumford todos os anos, um prêmio para pesquisas científicas de destaque relacionadas às propriedades térmicas ou ótimas da matéria.

Referências

Sanbornc C. Brow (1965) Count Rumford.
E. Alexander Powell (1956) The Remarkable American Count.
Anales Real Academia Nacional de Medicina (2006) Volume CXXIII.
Frederick Bueche (1988) Ciências Físicas.
Francis Weston Sears, Gerhard L. Salinger (1980) Teoria cinética termodinâmica e termodinâmica estatística.