Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Хью Лонгборн Каллендар
Хью Лонгборн Каллендар 2.jpg
Родившийся18 апреля 1863 г.
Хатероп , Англия
Умер21 января 1930 г. (66 лет)
Илинг , Англия
Супруг (а)Виктория Мэри Стюарт
Дети4, включая Гая Стюарта Каллендара
НаградыМедаль Дадделла и призовая медаль
Рамфорда
Научная карьера
ПоляТермодинамика
Измерение температуры
Климатология
Рентгеновское изображение
УчрежденияКембриджский университет

Королевский колледж Холлоуэй
Университет Макгилла

Королевский колледж науки

Хью Лонгборн Каллендар FRS (18 апреля 1863 - 21 января 1930) был британским физиком, известным своим вкладом в области термометрии и термодинамики . [1]

Каллендар был первым, кто спроектировал и построил точный платиновый термометр сопротивления, пригодный для использования, что позволило ученым и инженерам получить последовательные и точные результаты. [1] Он проводил эксперименты и исследовал термодинамику, создавая и публикуя надежные таблицы термодинамических свойств пара, используемого для расчетов. [2] Каллендар работал с несколькими учреждениями во время Первой мировой войны , помогая исследовать и разрабатывать полезные инструменты для военно-морского флота . [1]

Callendar получил такие награды, как Джеймс Ватт медаль из Института гражданских инженеров (1898 г.) и Румфорд медаль (1906). [3] Он был избран членом Королевского общества , а затем членом Лондонского физического общества . Каллендар также трижды номинировался на Нобелевскую премию по физике . [1]

Он умер дома в Илинге после операции в 1930 году. [4]

Рождение и образование [ править ]

Каллендар родился в Хатеропе , Глостершир, как старший сын преподобного Хью Каллендара, местного англиканского ректора, и Анны Сесилии Лонгборн. [5] Он был крещен в церкви своего отца 24 мая 1863 года. [4] Его отец умер в 1867 году. Каллендар развил свои навыки в языках и математике с юных лет с помощью частного репетитора, создав несколько устройств, таких как индукция. катушки и генераторы , а к 10 годам выучил азбуку Морзе . [4] 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 . [1] [4]

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. [2] В 1885 году он начал изучать экспериментальной физики в Кавендиш Лаборатория под руководством физика Дж. Дж. Томсона , без практического опыта или знаний физики . [6] Здесь он разработал диссертацию по платиновой термометрии и в 1886 году стал членом Троицы. [7] В Кембридже он изобрел новую систему стенографии.для быстрого письма, который выучил и использовал Дж. Дж. Томсон. [6]

Семья и личная жизнь [ править ]

Он женился на Виктории Мэри Стюарт, с которой познакомился в Кембридже в 1894 году в Англии. [4] У них была 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». [2]

Одним из интересов Каллендара были автомобили. Он провел исследования двигателей внутреннего сгорания и в 1902 году приобрел мотоцикл, который сам модифицировал и улучшал. [4] В 1904 году он купил и модифицировал автомобиль, чтобы использовать его для семейных путешествий по Англии. [4] 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» [8] [9], и написал о реформе орфографии английского языка.

Карьера [ править ]

Термометрия сопротивления [ править ]

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. [10] ртутный термометр был также использован для измерения температуры, хотя она имела ограниченный диапазон и часто слишком хрупок для использования. [10]

В лаборатории Кавендиша Томсон посоветовал Каллендару изучить термометрию сопротивления металлов . [4] Вернер фон Сименс был первым, кто предложил использовать платиновый резистивный датчик температуры в 1860 году, хотя показания его прибора были нестабильными. [2] Каллендар разработал уравнение сопротивления металла как функции температуры с точностью до 1% от 0 до 600 ° C. [2] Это уравнение было использовано для разработки стандартной шкалы температуры , которая позже была принята Комитетом по электрическим стандартам в 1899 году для международного использования. [2] [11] К 1886 году он разработал конструкцию точного платинового термометра сопротивления, исправив ошибки, допущенные Сименсом. [4] 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». [6] Каллендар улучшил температурный диапазон своего платинового термометра с -200 ° C до 1000 ° C. [4] [10] Его конструкция прошла тщательные испытания в Национальной физической лаборатории , которые подтвердили надежность термометра. [10]

Платиновый термометр Каллендара можно использовать для измерения температуры плавления металлов, что позволяет использовать его при легировании металлов . Аппарат серийно производился Cambridge Instrument Company . [4] Производство современных платиновых термометров было основано на модели Каллендара, точность которой постоянно улучшалась, например, более очищенная платина и уменьшение ее размеров. [11] Его работа над платиновым термометром сопротивления уступила место разработке термометра с подвижной диаграммой, который позволяет измерять климатическую температуру с течением времени. [1]

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. [12]

Термодинамика [ править ]

Иллюстрация калориметра HL Callendar

Каллендар покинул Кембридж и два года проработал профессором физики в Королевском Холлоуэйском колледже с 1891 по 1893 годы. [1] В 1893 году он поступил в Университет Макгилла в Монреале , Канада, и был назначен на вторую кафедру Макдональда по физике. [1] 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. [1] Вторым было исследование электрических и тепловых единиц с помощью калориметрии.техники с Говардом Тернером Барнсом . [1]

Он также изучал и публиковал работы по теплоте газов . Он вычислил точку кипения от серы , который был на четыре градуса ниже существующего принятого значения. [2] Температура кипения серы по Международной температурной шкале в 1927 году и значение Каллендара различались всего на 0,07 ° C. [2]

Работа в Steam [ править ]

Каллендар разработал формулу теплоты пара, выразив ее как функцию давления и температуры, опубликовав ее в своей первой статье по термодинамике в 1900 году. [1] Он смог получить экспериментальные результаты, согласующиеся с его формулой о множественных термодинамических свойствах. [1] Исходя из этого, он смог разработать таблицы термодинамических свойств пара для расчетов в науке и технике. Это было важным вкладом, так как не было стандартного принятого набора паровых таблиц. Его Таблицы пара Каллендара были опубликованы (1915, 1922, 1927), а также опубликованы в 1920 году «Свойства пара и термодинамическая теория турбин» [5] [7].Производители турбин приняли и использовали паровые столы Каллендара для изобретения паровых машин. [2]

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. [1] После смерти Каллендара в следующем году его сын Гай Стюарт продолжил работу над паровыми свойствами. Он опубликовал несколько работ на эту тему вместе с профессором Альфредом Чарльзом Глином Эгертоном . [2]

Работа по калориметрии [ править ]

В 1902 году Каллендар и Барнс разработали проточный калориметр , используемый для измерения теплоемкости жидкостей. [2] 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. [2] Непрерывный калориметр Каллендара был усовершенствован и позже использовался в лабораториях для научных экспериментов и исследований. [1] Их аппарат широко использовался для определения теплоемкости жидкостей и газа, а также для исследования дымовых газов . [13]

Другая работа [ править ]

В 1896 году Каллендар первым в Канаде провел рентгеновские эксперименты. Метод дал удовлетворительные результаты, которые можно было использовать для визуализации в больницах. [4]

Позже Каллендар также работал с топливом. Он участвовал в работе над детонацией топлива, включая ядерное самовоспламенение, опубликованной в 1926 году. [2] В 1927 году он опубликовал следующую статью о детонации парафинового топлива . [2]

Первая мировая война [ править ]

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 . [1]

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. [1]

Награды и награды [ править ]

Каллендар был избран членом Королевского общества в 1894 году. [2] Он был президентом Лондонского физического общества с 1910 по 1912 год. [2] 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)
  • 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». [14]

Публикации [ править ]

  • 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 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.


Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p Рейф-Ахерман, Симон (1 августа 2015 г.). «Между термодинамикой и термометрией: жизнь и научные достижения Хью Лонгборна Каллендара». Физика в перспективе . 17 (3): 198–235. DOI : 10.1007 / s00016-015-0166-8 . ISSN 1422-6944 . S2CID 118260218 .  
  2. ^ Б с д е е г ч я J к л м п о р Wisniak, Хайме (2012). «Хью Лонгборн Каллендар» . Educación Química . 23 (3): 396–404. DOI : 10.1016 / S0187-893X (17) 30126-X .
  3. ^ «Каллендар, Хью Лонгборн (1863–1930), физик» . Оксфордский национальный биографический словарь (онлайн-изд.). Издательство Оксфордского университета. 2004. DOI : 10.1093 / ссылка: odnb / 32248 . Проверено 21 мая 2020 . (Требуется подписка или членство в публичной библиотеке Великобритании .)
  4. ^ a b c d e f g h i j k l Флеминг, Джеймс Роджер (2007) Эффект Каллендара: жизнь и работа Гая Стюарта Каллендара (1898–1964), ученого, основавшего теорию изменения климата с помощью углекислого газа . Американское метеорологическое общество. ISBN 978-1-935704-04-1 
  5. ^ a b «Каллендар, Хью Лонгборн (1863–1930), физик» . Оксфордский национальный биографический словарь (онлайн-изд.). Издательство Оксфордского университета. 2004. DOI : 10.1093 / ссылка: odnb / 32248 . Проверено 21 мая 2020 . (Требуется подписка или членство в публичной библиотеке Великобритании .)
  6. ^ a b c Томсон, Джозеф Джон (2011), «Предисловие», Воспоминания и размышления , Cambridge University Press, стр. v – vi, doi : 10.1017 / cbo9781139103718.001 , ISBN 978-1-139-10371-8
  7. ^ а б "Хью Лонгборн Каллендар - Грейс Гид" . www.gracesguide.co.uk . Проверено 21 мая 2020 .
  8. ^ Каллендар, Хью Л. (1889). Руководство скорописи . Лондон: CJ Clay and Sons.
  9. ^ Каллендар, Хью Л. (1889). Практика чтения скорописным сокращением: факсимиле письма . Лондон: CJ Clay and Sons.
  10. ^ a b c d Прайс, Родни (1959). «Платиновый термометр сопротивления: обзор его конструкции и применения» . Обзор платиновых металлов . 3 : 78–87.
  11. ^ а б Барбер, CR; Холл, JA (1962). «Прогресс в платиновой термометрии сопротивления». Британский журнал прикладной физики . 13 (4): 147–154. DOI : 10.1088 / 0508-3443 / 13/4/303 . ISSN 0508-3443 . 
  12. ^ Моррис, Алан С .; Лангари, Реза (1 января 2012 г.), Моррис, Алан С .; Лангари, Реза (ред.), "Глава 14 - Измерение температуры" , измерения и измерительные приборы , Butterworth-Heinemann, стр 347-396,. DOI : 10.1016 / b978-0-12-381960-4.00014-0 , ISBN 978-0-12-381960-4
  13. ^ Fales, JT; Цирлер, К.Л. (1 января 1967 г.). «Калориметр с непрерывным потоком для измерения общей выработки тепла скелетными мышцами». Журнал прикладной физиологии . 22 (1): 180–184. DOI : 10.1152 / jappl.1967.22.1.180 . ISSN 8750-7587 . PMID 6017643 .  
  14. ^ "Институт измерения и контроля> Главная> Награды" . www.instmc.org . Дата обращения 1 июня 2020 .


Внешние ссылки [ править ]

  • Работы, написанные Хью Лонгборном Каллендаром или о нем в Викисете
  • Каллендар, Хью Лонгборн, www.cartage.org.lb