De hele wereld wordt overheerst door Celsius… De hele wereld? Nee! Een land, bewoond door onverzettelijke Amerikanen, blijft dapper weerstand bieden aan de Celsius overheersing. In deze blog kijken we de uitvinding van de Fahrenheit schaal, wie was Fahrenheit en wat zijn de voor- en nadelen van Fahrenheit?
Een wees op 15-jarige leeftijd
De eenheid Fahrenheit is vernoemd naar zijn uitvinder: (Daniël) Gabriel Fahrenheit. Gabriel werd in 1686 geboren in Danzig (Polen), maar zijn familie kwam oorspronkelijk uit Duitsland. Zij handelden tussen Hanzesteden en migreerden zodoende naar Danzig. In Danzig ging Gabriel studeren, maar zijn leven kwam tot een plotse wending toen op 15-jarige leeftijd zijn beide ouders stierven na het eten van giftige paddenstoelen.
Strenge pleegouders
Zijn strenge pleegouders stuurden hem mee op een handelsschip naar Amsterdam voor een cursus boekhouden en handelen. Na het voltooien van deze cursus ging Gabriel ervandoor. Op 21-jarige leeftijd nam hij een “tussenjaar” en ging reizen door het Heilige Roomse Rijk (het huidige Duitsland), Zweden en Denemarken. Tijdens zijn reis raakte hij gefascineerd door thermometers, hij begon een handeltje in de meest primitieve Italiaanse thermometers (een soort prototype). Zijn pleegouders in Danzig wilden hem echter voor de VOC laten werken en vaardigden een arrestatiebevel uit. In Denemarken ontmoette hij de burgemeester van Kopenhagen, Ole Rømer. Rømer bleek behalve burgemeester ook wetenschapper. Samen met Rømer ging hij zijn thermometers aanpassen. Hij bedacht een vaste schaal, waarmee waarnemingen van verschillende thermometers met elkaar vergeleken konden worden. Wellicht onder invloed van zijn vriendschap met de burgemeester werd ook het arrestatiebevel ingetrokken, Fahrenheit was vrij!
Hier zie je Fahrenheit die bezig is met een experiment voor zijn Fahrenheit temperatuurschaal. Bron: Publiek Domein.
Een thermometer met alcohol?
Nu hij vrij was kon hij terugkeren naar zijn geboorteplaats Danzig. Hij bleef werken aan het oplossen van problemen rond zijn thermometers. De eerste thermometers van Gabriel hadden alcohol als vloeistof. Een alcoholthermometer wordt echter onnauwkeurig bij hoge temperaturen. Ook is alcohol doorzichtig en blijft het aan het glas hangen, wat het aflezen lastig maakt. Daarom ging hij werken met kwik. Kwik blijft vloeibaar tussen -39 en 357 graden Celsius, hierdoor kon hij zowel zeer lage als zeer hoge temperaturen betrouwbaar meten. Ook bleef kwik niet aan het glas hangen, waardoor het aflezen gemakkelijker werd. Deze experimenten kostten echter erg veel geld, waardoor Gabriel Fahrenheit in geldproblemen kwam.
In dit huis stierf Gabriel Fahrenheit. Het ligt aan Het Plein, Den Haag. Hij ligt begraven in de Kloosterkerk te Den Haag. Bron: OSeveno (CC BY-SA 3.0)
Fahrenheit eigenlijk een Nederlander?
Op 31-jarige leeftijd besloot Fahrenheit terug te gaan naar de plaats die hij nog kende uit zijn jeugd: Amsterdam! Amsterdam was in de wetenschap een belangrijke stad geworden. Ondertussen werden de kwikthermometers van Gabriel steeds populairder; ze werkten veel beter dan de alcoholthermometers die men eerder gebruikte. Zijn geldproblemen namen af, en hij begon ook barometers te verkopen waar klanten luchtdruk mee konden meten. Ook ging hij lessen scheikunde geven. Echt ingeburgerd was hij pas echt helemaal toen hij een machine probeerde te ontwerpen waarmee polders droog gepompt zouden kunnen worden. Al met al was hij ongetwijfeld erg bedreven in de wetenschappen. Het geld dat hij verdiende investeerde hij daarom snel weer in nieuwe experimenten. Door dit gedrag had hij eigenlijk weinig geld. In 1736 was Gabriel Fahrenheit tijdelijk in Den Haag, maar daar werd hij begin september erg ziek. Amper 2 weken later, op 50-jarige leeftijd, stierf Fahrenheit in Den Haag. Hij kreeg een “armenbegrafenis”, hij had te weinig geld voor een normale begrafenis.
In Nederland kocht Cruquius een Fahrenheit-thermometer. Zo begon de oudste meetreeks van Nederland. Je leest er meer over in deze blog: Cruquius, pionier van de meteorologie
Cruquius noteerde de temperatuur in 1727 in Fahrenheit (de temperatuur staat vermoedelijk in de 3de kolom). Bron: archief Hoogheemraadschap Rijnland.
Waarom was Fahrenheit een succes?
Zijn thermometers waren om meerdere redenen een succes:
- Hij ontwikkelde een van de eerste kwikthermometers. Deze waren beter af te lezen en betrouwbaar op hoge temperaturen.
- Hij ontwikkelde ook zijn eigen temperatuurschaal, waardoor metingen vanuit heel Europa met elkaar vergelijkbaar werden. Fahrenheit werd de norm, daarvoor had iedereen zijn eigen temperatuurschaal.
- Deze temperatuurschaal had duidelijke ijkpunten. Het kookpunt van water (212 graden) en het smeltpunt (32 graden). Hier zit precies 180 graden tussen, wat een handig getal is aangezien het heel deelbaar is. Ook lichaamstemperatuur (98,6 graden) werd gebruikt als ijkpunt.
Schijnbaar willekeurige ijkpunten?
Deze schijnbaar willekeurige getallen voelen voor Nederlanders misschien nogal vreemd aan. Fahrenheit baseerde zijn schaal op de schaal van Rømer. Rømer hield niet van negatieve getallen. Daarom bedacht Rømer dat 0 graden Fahrenheit de allerkoudste winterdag (in Denemarken) zou moeten zijn. Zo komen negatieve graden Fahrenheit zeer zelden voor. 100 graden Fahrenheit zou de warmste zomerdag worden. Zo schommelt de dagelijkse buitentemperatuur tussen 0 en 100. 0 en 100 graden Fahrenheit zijn zo eigenlijk gebaseerd op een grove schatting van Rømer en Fahrenheit. Dat was de temperatuur waarvan zij dachten dat die buiten nooit behaald zou worden. Later probeerde Fahrenheit zijn schaal te verdedigen door te beweren dat 0 graden Fahrenheit gebaseerd is het op het vriespunt van zout water, maar in de praktijk bevriest zout water nooit op exact dezelfde temperatuur. Fahrenheit heeft dus eigenlijk geen ijkpunten op “logische” ronde getallen zoals 0 of 100.
Hier zie je het verschil tussen Celsius en Fahrenheit. Je kunt het omrekenen van Celsius naar Fahrenheit door het met 1.8 te vermenigvuldigen en er dan 32 bij op te tellen.
Voordelen van Fahrenheit?
Een voordeel van de eenheid Fahrenheit is dat je wel intuïtiever kunt aangeven wat 100 graden is. 100 graden Celsius heb je hopelijk nog nooit ervaren, want dat zou je lelijke brandwonden geven. Amerikanen zouden wel een goed beeld hebben van hoe 100 Fahrenheit voelt. Ook kunnen we Fahrenheit iets nauwkeuriger communiceren. Je kunt wel een verschil tussen 29,5 en 30,0 graden aanvoelen, maar in een weerbericht ronden we deze temperaturen meestal beiden af op 30 graden. In Fahrenheit zou je dit verschil wel aan kunnen geven, namelijk als 85 en 86 graden Fahrenheit. In een weerbericht in Fahrenheit kun je dus iets meer temperatuurdetails stoppen.
De komende dagen wordt het wat koeler met circa 64 graden Fahrenheit. Later komende week keert de warmte terug een gaat de temperatuur naar 77 en later 86 graden Fahrenheit.
Een concurrent: graden Celsius
Zoals ik eerder schreef was de eenheid Fahrenheit erg populair, er was een tijd dat grote delen van de wereld Fahrenheit gebruikten. Vooral in Engelstalige landen was Fahrenheit heel normaal. Pas rond 1970 verloor Fahrenheit zijn dominantie. Celsius werd toen de wereldwijde standaard. In Nederland was Fahrenheit rond 1725 kort de standaard, maar sinds de uitvinding van Celsius in 1742 werd Fahrenheit geleidelijk vervangen door Celsius. Moeten we in Nederland overstappen op Fahrenheit? Nee, ik denk dat de voordelen van Celsius groter zijn. Wie weet gaan de Verenigde Staten ooit nog Celsius gebruiken. Tot die tijd kunnen we wel zeggen dat ze een temperatuur gebruiken een met Nederlandse tintje.
Geel: landen die Fahrenheit gebruiken. Blauw: landen die zowel Celsius als Fahrenheit gebruiken. Groen: landen die Celsius gebruiken. Bron: wikimedia (CC BY-SA 4.0)
