Хью Лонгборн Каллендар - Hugh Longbourne Callendar
Хью Лонгборн Каллендар | |
---|---|
Родившийся | 18 апреля 1863 г.
Хатероп , Англия
|
Умер | 21 января 1930 г. (66 лет)
Илинг , Англия
|
Супруг (а) | Виктория Мэри Стюарт |
Дети | 4, включая Гая Стюарта Каллендара |
Награды |
Медаль Дадделла и призовая медаль Рамфорда |
Научная карьера | |
Поля |
Термодинамика Измерение температуры Климатология Рентгеновское изображение |
Учреждения |
Кембриджский университет Королевский колледж Холлоуэй |
Хью Лонгборн Каллендар FRS (18 апреля 1863 - 21 января 1930) был британским физиком, известным своим вкладом в области термометрии и термодинамики .
Каллендар был первым, кто спроектировал и построил точный платиновый термометр сопротивления, пригодный для использования, что позволило ученым и инженерам получить последовательные и точные результаты. Он проводил эксперименты и исследовал термодинамику, создавая и публикуя надежные таблицы термодинамических свойств пара, используемого для расчетов. Каллендар работал с несколькими учреждениями во время Первой мировой войны , помогая исследовать и разрабатывать полезные инструменты для военно-морского флота .
Callendar получил такие награды, как Джеймс Ватт медаль из Института гражданских инженеров (1898 г.) и Румфорд медаль (1906). Он был избран членом Королевского общества , а затем членом Лондонского физического общества . Каллендар также трижды номинировался на Нобелевскую премию по физике .
Он умер дома в Илинге после операции в 1930 году.
Рождение и образование
Каллендар родился в Хатеропе , Глостершир, как старший сын преподобного Хью Каллендара, местного англиканского ректора, и Анны Сесилии Лонгборн. Он был крещен в церкви своего отца 24 мая 1863 года. Его отец умер в 1867 году. Каллендар развил свои навыки в языках и математике с юных лет с помощью частного репетитора, создавая различные устройства, такие как индукционные катушки и генераторы , и обучая сам азбукой Морзе к 10 годам. В 11 лет Каллендар начал свое образование в колледже Мальборо , где он участвовал в футболе и представлял колледж как в стрельбе, так и в гимнастике .
Callendar начал учиться в Тринити - колледже в Кембридже , в 1882 году, получив первый класс с отличием степень в Классике в 1884 году и закончил в 16 - й спорщика с отличием первого класса по математике в 1885. В 1885 году он начал изучать экспериментальной физики в Кавендишской лаборатории под физиком Дж. Дж. Томсон , без практического опыта или знаний физики . Здесь он разработал диссертацию по платиновой термометрии и в 1886 году стал членом Троицы. Во время учебы в Кембридже он изобрел новую систему стенографии для быстрого письма, которую Дж. Дж. Томсон изучил и использовал.
Семья и личная жизнь
Он женился на Виктории Мэри Стюарт, с которой познакомился в Кембридже в 1894 году в Англии. У них родилась дочь Сесил (1895 г.) и трое сыновей: Гай Стюарт Каллендар (1898 г.), Лесли Хью (1896 г.) и Максвелл Виктор (1905 г.). Гай Стюарт предложил влияние выбросов углекислого газа на климат , известное как «эффект Каллендара».
Одним из интересов Каллендара были автомобили. Он провел исследования двигателей внутреннего сгорания и в 1902 году приобрел мотоцикл, который сам модифицировал и улучшал. В 1904 году он купил и модифицировал автомобиль, чтобы использовать его для семейных путешествий по Англии. Другие интересы и увлечения Хью включали астрономию , изучение природы, соревновательную стрельбу, гимнастику , футбол , теннис и ремесла, в том числе автомобильную механику. Он опубликовал ряд работ о том, что он назвал «Скоропись», и написал о реформе орфографии английского языка.
Карьера
Термометрия сопротивления
До того, как Каллендар начал работать в области термометрии , не было прибора для точного и надежного измерения температуры. В то время эталоном температурной шкалы был газовый термометр . Эти устройства имели значительные ограничения в отношении их надежности и практичности, поскольку они были дорогими и большими. Ртутный термометр был также использован для измерения температуры, хотя она имела ограниченный диапазон и часто слишком хрупок для использования.
В лаборатории Кавендиша Томсон посоветовал Каллендару изучить термометрию сопротивления металлов . Вернер фон Сименс был первым, кто предложил использовать платиновый резистивный датчик температуры в 1860 году, хотя показания его прибора были нестабильными. Каллендар разработал уравнение сопротивления металла как функции температуры с точностью до 1% от 0 до 600 ° C. Это уравнение было использовано для разработки стандартной шкалы температуры , которая позже была принята Комитетом по электрическим стандартам в 1899 году для использования во всем мире. К 1886 году он разработал конструкцию точного платинового термометра сопротивления, исправив ошибки, допущенные Сименсом. Термометр измерял температуру с точностью от -190 ° C до 660 ° C. Его результаты были высоко оценены Дж. Дж. Томсоном за предоставление нового инструмента, который «мог определять температуру с легкостью и точностью, которых никогда раньше не было». Каллендар улучшил температурный диапазон своего платинового термометра с -200 ° C до 1000 ° C. Его конструкция прошла тщательные испытания в Национальной физической лаборатории , которые подтвердили надежность термометра.
Платиновый термометр Каллендара можно использовать для измерения температуры плавления металлов, что позволяет использовать его для легирования металлов . Аппарат серийно производился Cambridge Instrument Company . Производство современных платиновых термометров было основано на модели Каллендара с постоянным повышением точности, например, более очищенная платина и уменьшение ее размеров. Его работа над платиновым термометром сопротивления уступила место разработке термометра с подвижной диаграммой, который позволяет измерять климатическую температуру с течением времени.
Хотя существует множество других методов измерения температуры, платиновые термометры сопротивления продолжают использоваться. Они в основном используются в качестве калибровочных устройств из-за их высокой точности и стабильности во времени.
Термодинамика
Каллендар покинул Кембридж и два года проработал профессором физики в Королевском Холлоуэйском колледже с 1891 по 1893 годы. В 1893 году он поступил в Университет Макгилла в Монреале , Канада, и был назначен на вторую кафедру Макдональда по физике. Лесли, Сесил и Гай родились в это время в Макгилле. Находясь в McGill, Каллендар проводил исследования по двум темам в области термодинамики. Первым было исследование паровых двигателей вместе с профессором машиностроения Джоном Томасом Николсоном. Вторым было исследование электрических и тепловых единиц с использованием методов калориметрии с Говардом Тернером Барнсом .
Он также изучал и публиковал работы по теплоте газов . Он вычислил точку кипения от серы , который был на четыре градуса ниже существующего принятого значения. Температура кипения серы по Международной температурной шкале в 1927 году и значение Каллендара различались всего на 0,07 ° C.
Работа в паре
Каллендар разработал формулу теплоты пара, выразив ее как функцию давления и температуры, опубликовав ее в своей первой статье по термодинамике в 1900 году. Он смог получить экспериментальные результаты, согласующиеся с его формулой о множественных термодинамических свойствах. На основе этого он смог разработать таблицы термодинамических свойств пара для расчетов в науке и технике. Это было важным вкладом, поскольку не было стандартного принятого набора паровых таблиц. Его Таблицы пара Каллендара были опубликованы (1915, 1922, 1927), а также опубликованы «Свойства пара и термодинамическая теория турбин» в 1920 году. Производители турбин приняли и использовали паровые таблицы Каллендара для изобретения паровых машин.
Каллендар и его сын приняли участие в первой Международной конференции Steam, состоявшейся в 1929 году, целью которой было устранение несоответствий между таблицами Steam, используемыми во всем мире. После смерти Каллендара в следующем году его сын Гай Стюарт продолжил работу над паровой недвижимостью. Он опубликовал несколько работ на эту тему вместе с профессором Альфредом Чарльзом Глином Эгертоном .
Работа по калориметрии
В 1902 году Каллендар и Барнс разработали проточный калориметр , используемый для измерения теплоемкости жидкостей. Они использовали свой прибор для исследования сравнения электрических и тепловых единиц, вычисляя значение для одной калории, которое очень близко сравнивается с принятым в настоящее время значением. Непрерывный калориметр Каллендара был усовершенствован и позже использовался в лабораториях для научных экспериментов и исследований. Их аппаратура широко использовалась для определения теплоемкости жидкостей и газов, а также для исследования дымовых газов .
Другая работа
В 1896 году Каллендар первым в Канаде провел рентгеновские эксперименты. Метод дал удовлетворительные результаты, которые можно было использовать для визуализации в больницах.
Позже Каллендар также работал с топливом. Он участвовал в работе над детонацией топлива, включая ядерное самовоспламенение, опубликованной в 1926 году. В 1927 году он опубликовал еще одну статью о детонации парафинового топлива .
Мировая война 1
Во время Первой мировой войны Каллендар был консультантом Совета по изобретениям и исследованиям (BIR) . Он работал в основном с органом, ответственным за обнаружение и уничтожение подводных лодок .
Он также был членом Комитета по изобретениям в воздухе (AIC) вместе со своим сыном Гаем Стюартом. Здесь они проводили эксперименты с оборудованием и авиационными двигателями с помощью рентгенографии , выявления дефектов и трещин.
Награды и награды
Каллендар был избран членом Королевского общества в 1894 году. Он был президентом Лондонского физического общества с 1910 по 1912 год. Он был назначен главнокомандующим Британской империи ( CBE ) в 1920 году за свою работу во время Первой мировой войны. Он получил множество наград и наград, в том числе:
- Медаль Ватта (1898 г.)
- Медаль Рамфорда (1906 г.)
- Золотая медаль Хоксли (1915)
- Медаль Дадделла и премия (1923 г.)
Институт измерения и контроля присуждает Callendar медаль каждый год «за выдающийся вклад в искусство инструментов или измерения».
Публикации
- Каллендар, Хью Лонгборн (1887). «О практическом измерении температуры: эксперименты, проведенные в лаборатории Кавендиша, Кембридж» . Философские труды Королевского общества А . 178 : 161–230. DOI : 10,1098 / rsta.1887.0006 .
- Каллендар, Хью Лонгборн (1889). Руководство по скорописи . Лондон: Издательство Кембриджского университета.
- Каллендар, Хью Лонгборн (1889). Система фонетического правописания, адаптированная к английскому языку . CJ Clay, Лондон.
- Каллендар, Хью Лонгборн (1891). «О конструкции платиновых термометров» . Лондонский, Эдинбургский и Дублинский философский журнал и научный журнал . 32 (194): 104–113. DOI : 10.1080 / 14786449108621400 .
- Каллендар, Хью Лонгборн; Николсон, Джон Томас (1897). «О законе конденсации пара по результатам измерения температурных циклов на стенках и пара в цилиндре парового двигателя» . Протоколы заседаний института инженеров-строителей . 131 : 147–206. DOI : 10.1680 / imotp.1898.19263 .
- Каллендар, Хью Лонгборн (1899). «Заметки по платиновой термометрии» . Лондонский, Эдинбургский и Дублинский философский журнал и научный журнал . 47 (285): 191–222. DOI : 10.1080 / 14786449908621251 .
- Каллендар, Хью Лонгборн; Барнс, Говард Тернер (1900). «Примечание об изменении удельной теплоемкости воды от 0 ° до 100 ° C» . Физический обзор . 10 (4): 202–214. DOI : 10.1103 / PhysRevSeriesI.10.202 .
- Каллендар, Хью Лонгборн (1902). «Непрерывная электрическая калориметрия» . Философские труды Королевского общества А . 199 (312–320): 55–148. DOI : 10,1098 / rsta.1902.0013 .
- Каллендар, Хью Лонгборн (1908). «Примечание о температуре кипения серы» . Труды Королевского общества А . 81 (548): 363–366. DOI : 10,1098 / rspa.1908.0091 .
- Каллендар, Хью Лонгборн (1915). Сокращенные таблицы пара Каллендара: единицы по Цельсию . Лондон: Э. Арнольд.
- Каллендар, Хью Лонгборн (1920). Свойства пара и термодинамическая теория турбин . Лондон: Э. Арнольд.
- Каллендар, Хью Лонгборн (1921). Сокращенные таблицы Steam Callendar: единицы по Фаренгейту . Лондон: Э. Арнольд.
Рекомендации
Внешние ссылки
- Работы, написанные Хью Лонгборном Каллендаром или о нем в Викисете
- Каллендар, Хью Лонгборн, www.cartage.org.lb