Hugh Longbourne Callendar - Hugh Longbourne Callendar

Hugh Longbourne Callendar
Hugh Longbourne Callendar 2.jpg
narozený18.dubna 1863
Hatherop, Anglie
Zemřel21.ledna 1930 (ve věku 66)
Ealing, Anglie
Manžel (y)Victoria Mary Stewart
Děti4, včetně Guy Stewart Callendar
OceněníDuddell medaile a cena
Rumfordova medaile
Vědecká kariéra
PoleTermodynamika
Měření teploty
Klimatologie
Rentgenové zobrazování
InstituceUniverzita v Cambridge

Royal Holloway College
McGill University

Royal College of Science

Hugh Longbourne Callendar FRS (18 dubna 1863-21 ledna 1930) byl Brit fyzik známý svými příspěvky do oblastí termometrie a termodynamika.[1]

Callendar byl první, kdo navrhl a vytvořil přesný platinový odporový teploměr vhodné pro použití, které umožnilo vědcům a technikům získat konzistentní a přesný Výsledek.[1] Prováděl experimenty a zkoumal termodynamiku, produkoval a publikoval spolehlivé tabulky na internetu termodynamické vlastnosti páry použité pro výpočty.[2] Callendar během roku pracoval s více institucemi 1. světová válka, pomáhat při výzkumu a vývoji užitečných nástrojů pro EU Námořnictvo.[1]

Callendar obdržel ocenění jako např Medaile Jamese Watta z Instituce stavebních inženýrů (1898) a Rumfordova medaile (1906).[3] Byl zvolen jako Člen Královské společnosti, a později člen Fyzická společnost v Londýně. Callendar byl také nominován na Nobelova cena za fyziku třikrát.[1]

Zemřel doma v Ealing, po operaci v roce 1930.[4]

Narození a vzdělání

Callendar se narodil v roce Hatherop, Gloucestershire jako nejstarší syn reverenda Hugh Callendar, místní anglikánský rektorka a Anne Cecilia Longbourne.[5] Pokřtěn byl v kostele svého otce 24. května 1863.[4] Jeho otec zemřel v roce 1867. Callendar od mladého věku rozvíjel své dovednosti v oblasti jazyka a matematiky za pomoci soukromého učitele a stavěl několik zařízení, jako např. indukční cívky a generátory a učit se morseova abeceda do 10 let.[4] V 11 letech se Callendar začal vzdělávat v Malborough College, kde se účastnil Fotbal a reprezentoval školu ve střelbě i gymnastika.[1][4]

Callendar začal studovat na Trinity College, Cambridge, v roce 1882. Zde získal první třídu vyznamenání stupňů v Klasika v roce 1884 a promoval jako 16th kovboj, honák v prvotřídních matematických vyznamenáních v roce 1885.[2] V roce 1885 začal studovat experimentální fyzika na Cavendishova laboratoř pod fyzikem J.J Thomson, bez praktických zkušeností nebo znalostí fyzika. [6] Zde rozvinul svou práci o platinové termometrii a v roce 1886 se stal členem Trojice. [7] Zatímco v Cambridge, vynalezl nový systém těsnopis za rychlé psaní, které J.J. Thomson se naučil a používal. [6]

Rodinný a osobní život

Oženil se s Victoria Mary Stewartovou, kterou potkal v Cambridge, v roce 1894 v Anglii.[4] Měli dceru Cecil (1895) a tři syny, Guy Stewart Callendar (1898), Leslie Hugh (1896) a Maxwell Victor (1905). Guy Stewart navrhl účinek oxid uhličitý emise na klima, známý jako „The Callendar Effect“.[2]

Jedním ze zájmů Callendar byl motorismus. Provedl výzkum na vnitřní spalovací motory a v roce 1902 koupil motocykl, který sám upravil a vylepšil.[4] V roce 1904 koupil a upravil auto pro rodinné cesty po Anglii.[4] Zahrnuty byly i další Hugovy zájmy a koníčky astronomie, studium přírody, soutěžní střelba, gymnastika, fotbal, tenis a ruční práce, včetně automobilové mechaniky. Publikoval řadu prací o tom, co nazval „Cursive Shorthand“[8][9] a napsal o anglické pravopisné reformě.

Kariéra

Odporová termometrie

Před prací Callendar v oblasti termometrie, chyběl nástroj pro přesný a spolehlivé měření teploty. The plynový teploměr byl standard pro teplotní stupnice v době, kdy. Tato zařízení měla významná omezení týkající se jejich spolehlivosti a praktičnosti, protože byla nákladná a velká.[10] The rtuťový teploměr byl také používán k měření teploty, i když měl omezený rozsah a pro použití byl často příliš křehký.[10]

V Cavendish Laboratory Thomson poradil Callendarovi, aby studoval kovový odpor termometrie.[4] Werner von Siemens byl první, kdo v roce 1860 navrhl použití platinového odporového teplotního detektoru, ačkoli jeho hodnoty byly nestabilní.[2] Callendar vyvinul rovnici pro odpor kovu jako funkci teploty, která byla přesná na 1% od 0-600 ° C.[2] Tato rovnice byla použita k vytvoření standardní stupnice teplota, který byl později přijat Výborem pro elektrotechnické normy v roce 1899 pro mezinárodní použití.[2][11] V roce 1886 vyvinul design přesného platinového odporového teploměru, který opravoval chyby, kterých se dopustil Siemens.[4] Teploměr měřil teploty s přesností od -190 ° C do 660 ° C. Jeho výsledky byly oceněny J.J Thomson za poskytnutí nového nástroje, který „dokáže snadno a přesně určit teploty, jaké dosud nebyly dosažitelné“.[6] Callendar vylepšil teplotní rozsah svého platinového teploměru z -200 ° C na 1000 ° C.[4][10] Jeho design prošel intenzivním testováním na Národní fyzická laboratoř, což přineslo potvrzení spolehlivosti teploměru.[10]

K měření lze použít platinový teploměr Callendar bod tání kovů, což umožňuje jeho použití v kovu legování. Přístroj byl komerčně vyroben společností Společnost Cambridge Instrument.[4] Výroba moderních platinových teploměrů byla založena na Callendarově modelu s přesností, která se neustále zlepšovala, jako například vyčištěná platina a jejich zmenšování.[11] Jeho práce na platinovém odporovém teploměru ustoupila vývoji klouzavého teploměru, který umožňuje měření klimatické teploty v čase.[1]

Ačkoli existuje mnoho dalších metod pro měření teploty, platinové odporové teploměry se používají i nadále. Primárně se používají jako kalibrace zařízení kvůli jejich vysoké úrovni přesnosti a stability v čase.[12]

Termodynamika

Ilustrace kalorimetru od H.L. Callendar

Callendar opustil Cambridge a dva roky pracoval jako profesor fyziky na Royal Holloway College od 1891-1893.[1] V roce 1893 zahájil v McGill University v Montreal V Kanadě a byl přidělen na druhé Macdonaldské křeslo ve fyzice.[1] Leslie, Cecil a Guy se narodili během této doby v McGill. Během pobytu v McGillu Callendar provedl výzkum dvou témat v oblasti termodynamiky. První byl výzkum parní stroje po boku profesora strojírenství Johna Thomase Nicolsona.[1] Druhým bylo studium elektrický a tepelný jednotky využívající kalorimetrie techniky s Howard Turner Barnes.[1]

Také studoval a publikoval příspěvky o žáru plyny. Vypočítal a bod varu z síra, který byl o čtyři stupně nižší než stávající přijatá hodnota.[2] Bod varu síry na Mezinárodní teplotní stupnice v roce 1927 a hodnota Callendar se lišila pouze o 0,07 ° C.[2]

Pracujte na páře

Callendar vyvinul vzorec pro teplo páry, který jej vyjádřil jako funkci tlak a teploty, publikoval to ve svém prvním příspěvku o termodynamice v roce 1900.[1] Byl schopen získat experimentální výsledky v souladu se svým vzorcem o více termodynamických vlastnostech.[1] Z toho byl schopen vyvinout tabulky o termodynamických vlastnostech páry pro výpočty ve vědě a inženýrství. To byl důležitý příspěvek, protože tam chyběla standardně přijímaná sada parních stolů. Jeho Stoly Steam Callendar byly publikovány (1915, 1922, 1927) a také publikovány Vlastnosti páry a termodynamická teorie turbín v roce 1920.[5][7] Výrobci turbín přijali a použili parní stoly Callendar k vynalézání parních strojů.[2]

Callendar a jeho syn se zúčastnili první mezinárodní konference Steam, která se konala v roce 1929 a jejímž cílem bylo vyřešit nesrovnalosti mezi celosvětově používanými parními tabulkami.[1] Po Callendarině smrti následujícího roku jeho syn Guy Stewart pokračoval v práci na vlastnostech páry. Vydal několik prací na toto téma po boku profesora Alfred Charles Glyn Egerton.[2]

Práce na kalorimetrii

V roce 1902 vyvinuli Callendar a Barnes kontinuální tok kalorimetr, který se používá k měření vlastností tepelné kapacity kapalin.[2] Pomocí svého aparátu zkoumali srovnání elektrických a tepelný jednotek, výpočet hodnoty pro jednu kalorie což se velmi blíží současné akceptované hodnotě.[2] Kalorimetr kontinuálního toku Callendar byl dále vylepšen a později použit v laboratořích pro vědecké experimenty a výzkum.[1] Jejich aparát byl široce používán pro stanovení tepelná kapacita kapalin a plynu, stejně jako studium spaliny.[13]

Jiná práce

V roce 1896 byl Callendar prvním v Kanadě, který vystoupil rentgen experimenty. Metoda přinesla uspokojivé výsledky, které by mohly být použity pro zobrazování v nemocnicích.[4]

Callendar také pracoval na palivech později v jeho kariéře. Přispěl k referátu o detonace paliv, včetně jaderný samovznícení, publikováno v roce 1926.[2] V roce 1927 vydal další dokument o detonaci parafínová paliva.[2]

1. světová válka

V době 1. světová válka Callendar byl konzultantem Rada pro vynález a výzkum (BIR). Pracoval většinou s orgánem odpovědným za odhalování a ničení ponorky.[1]

Byl také členem Výboru pro vynálezy ovzduší (AIC) po boku svého syna Guy Stewarta. Zde prováděli experimenty s použitím zařízení a leteckých motorů radiografie, lokalizace defektů a zlomenin.[1]

Ocenění a vyznamenání

Callendar byl zvolen členem Královské společnosti v roce 1894.[2] V letech 1910-1912 byl prezidentem Fyzikální společnosti v Londýně.[2] Byl jmenován velitelem britského impéria (C.B.E. ) v roce 1920 za práci během první světové války 1. Získal mnoho vyznamenání a ocenění, včetně:

The Ústav měření a regulace uděluje medaili Callendar každý rok „za mimořádný přínos k umění nástrojů nebo měření“.[14]

Publikace

  • Callendar, Hugh Longbourne (1887). „K praktickému měření teploty: experimenty provedené v laboratoři Cavendish v Cambridge“. Filozofické transakce královské společnosti A. 178: 161–230. doi:10.1098 / rsta.1887.0006.
  • Callendar, Hugh Longbourne (1889). Manuál kurzívní zkratky. London: Cambridge University Press.
  • Callendar, Hugh Longbourne (1889). Systém fonetického pravopisu, přizpůsobený angličtině. CJ Clay, Londýn.
  • Callendar, Hugh Longbourne (1891). „O konstrukci platinových teploměrů“. The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science. 32 (194): 104–113. doi:10.1080/14786449108621400.
  • Callendar, Hugh Longbourne; Nicolson, John Thomas (1897). „O zákonu kondenzace páry odečtené z měření teplotních cyklů na stěnách a páry ve válci parního stroje“. Zápis z řízení instituce stavebních inženýrů. 131: 147–206. doi:10.1680 / imotp.1898.19263.
  • Callendar, Hugh Longbourne (1899). „Poznámky k platinové termometrii“. The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science. 47 (285): 191–222. doi:10.1080/14786449908621251.
  • Callendar, Hugh Longbourne; Barnes, Howard Turner (1900). „Poznámka ke změnám měrného vodního tepla mezi 0 ° a 100 ° C“. Fyzický přehled. 10 (4): 202–214. doi:10.1103 / PhysRevSeriesI.10.202.
  • Callendar, Hugh Longbourne (1902). „Kontinuální elektrická kalorimetrie“. Filozofické transakce královské společnosti A. 199 (312–320): 55–148. doi:10.1098 / rsta.1902.0013.
  • Callendar, Hugh Longbourne (1908). „Poznámka k bodu varu síry“. Sborník královské společnosti A. 81 (548): 363–366. doi:10.1098 / rspa.1908.0091.
  • Callendar, Hugh Longbourne (1915). Zkrácené tabulky Steam Calendar: jednotky Celsia. Londýn: E. Arnold.
  • Callendar, Hugh Longbourne (1920). Vlastnosti páry a termodynamická teorie turbín. Londýn: E.Arnold.
  • Callendar, Hugh Longbourne (1921). Abridged Callendar Steam Tables: Fahrenheit Units. Londýn: E. Arnold.


Reference

  1. ^ A b C d E F G h i j k l m n Ó p Reif-Acherman, Simón (1. srpna 2015). „Mezi termodynamikou a termometrií: Život a vědecké úspěchy Hugha Longbourna Callendar“. Fyzika v perspektivě. 17 (3): 198–235. doi:10.1007 / s00016-015-0166-8. ISSN  1422-6944. S2CID  118260218.
  2. ^ A b C d E F G h i j k l m n Ó p Wisniak, Jaime (2012). „Hugh Longbourne Callendar“. Educación Química. 23 (3): 396–404. doi:10.1016 / S0187-893X (17) 30126-X.
  3. ^ „Callendar, Hugh Longbourne (1863–1930), fyzik“. Oxfordský slovník národní biografie (online vydání). Oxford University Press. 2004. doi:10.1093 / ref: odnb / 32248. Citováno 21. května 2020. (Předplatné nebo Členství ve veřejné knihovně ve Velké Británii Požadované.)
  4. ^ A b C d E F G h i j k l Fleming, James Rodger (2007) Efekt Callendar: Život a dílo Guy Stewarta Callendar (1898–1964), vědce, který založil teorii oxidu uhličitého o změně klimatu. Americká meteorologická společnost. ISBN  978-1-935704-04-1
  5. ^ A b „Callendar, Hugh Longbourne (1863–1930), fyzik“. Oxfordský slovník národní biografie (online vydání). Oxford University Press. 2004. doi:10.1093 / ref: odnb / 32248. Citováno 21. května 2020. (Předplatné nebo Členství ve veřejné knihovně ve Velké Británii Požadované.)
  6. ^ A b C Thomson, Joseph John (2011), „Předmluva“, Vzpomínky a úvahy, Cambridge University Press, s. V – vi, doi:10.1017 / cbo9781139103718.001, ISBN  978-1-139-10371-8
  7. ^ A b „Hugh Longbourne Callendar - průvodce milostí“. www.gracesguide.co.uk. Citováno 21. května 2020.
  8. ^ Callendar, Hugh L. (1889). Manuál kurzívní zkratky. London: C. J. Clay and Sons.
  9. ^ Callendar, Hugh L. (1889). Cvičení čtení v Cursive Shorthand: Faxy skutečného psaní. London: C. J. Clay and Sons.
  10. ^ A b C d Cena, Rodney (1959). „Platinový odporový teploměr: recenze jeho konstrukce a aplikací“. Recenze platinových kovů. 3: 78–87.
  11. ^ A b Barber, RR; Hall, J.A. (1962). "Pokrok v platinové odporové termometrii". British Journal of Applied Physics. 13 (4): 147–154. doi:10.1088/0508-3443/13/4/303. ISSN  0508-3443.
  12. ^ Morris, Alan S .; Langari, Reza (1. ledna 2012), Morris, Alan S .; Langari, Reza (eds.), „Kapitola 14 - Měření teploty“, Měření a instrumentace, Butterworth-Heinemann, str. 347–396, doi:10.1016 / b978-0-12-381960-4.00014-0, ISBN  978-0-12-381960-4
  13. ^ Fales, J. T.; Zierler, KL (1. ledna 1967). "Kalorimetr s kontinuálním průtokem pro měření celkové produkce tepla kosterním svalem". Journal of Applied Physiology. 22 (1): 180–184. doi:10.1152 / jappl.1967.22.1.180. ISSN  8750-7587. PMID  6017643.
  14. ^ "Ústav měření a regulace> Domů> Ocenění". www.instmc.org. Citováno 1. června 2020.


externí odkazy