ジョン・ダニエル


 梅雨時は空気の湿って,カビがはえやすくなったり,生ものがくさりやすくなったりします.空気の湿り気は,私たちの生活に関係していることなので,昔からいろいろな方法で測定がこころみられてきました.古代中国では,湿りやすい炭とそうでない羽をつり合わせた天秤を使って,湿り気を測っていたとされています.近代になると,女性の髪の毛が湿り気でのびちぢみする性質を使ったもの(毛髪湿度計)や,ぬらした温度計の表面から水が蒸発して温度の下がる様子を測るもの(乾湿球式湿度計)などが考案されました.これらの湿度計は,今でも気象観測所などで使われています.しかし,これらの温度計は,空気の中の水蒸気の量を直接測定するものではありませんでした.ある体積の中に含まれる水蒸気の量を調べるには,水蒸気をすべて集めて重さをはかる,といった方法がありますが,これは大変手間がかかります.
 空気の中の水蒸気の量が実際にどれくらい含まれているかを,手間のかからない方法で調べる装置を初めて発明したのは,イギリスのジョン・フレデリック・ダニエル(1790-1845)という人でした.ダニエルは砂糖を作る工場で勤めた後,23歳でエジンバラ大学の教授になりました.ここで研究をするかたわら,工業用の測定器や気象観測装置の開発をし,なおかつガス会社の経営などもしていました.ダニエルは.大学の先生だけでなく,いろいろな方面で活躍した科学者ということができます.
 1820年に,ダニエルは空気中の水蒸気量を測定する装置を発明しました.この装置は2つのガラス球をガラス管でつないだ形をしています.一方の球にはエーテルという蒸発しやすい液体が入っていて,温度計でガラス球の中の温度を測定します.もう一方の球はガーゼで包まれていて,ここもエーテルが入っています.2つの球の間の管は,エーテルの気体がつまっています.ガーゼに包まれている球の方に蒸発しやすい液体をたらすと,液体が蒸発するときに,このガラス球の熱をうばって温度が下がります.注射をするときに消毒をすると,その部分がスーと冷たくなるのと同じしくみです.ガーゼに包まれている球の温度が下がると,その中の気体のエーテルは液体に戻って,ガラス管の中の気体の量が減ります.するとガーゼがない球の方のエーテルが蒸発をして,気体の不足をおぎないます.この球のエーテルが蒸発すると,球の熱がうばわれて温度が下がります.これをくりかえすと,ガーゼがない球のまわりの空気が冷やされて,その表面がくもってきますので,その時の温度を測定します.同時に,装置のまん中の支えについている温度計で気温を測定するのです.複雑なしくみですが,冷蔵庫などがなかった時代に,測定したいときに装置を冷やす工夫をしたわけです.
 ところで,ある気温の空気がどれくらいの水蒸気を含むことができるかという限界の量については,フランスのラウールという科学者が計算する方法を考えてくれていました.そこで,ダニエルは,ガーゼがないガラス球がくもったときの温度から,そのまわりの空気に実際に含まれる水蒸気の量を計算することができました.  ダニエルは,この装置を作った後,亜鉛と銅を電極とした電池を発明しました.この電池の起電力は約1Vで,これが電圧の単位の元になっています.この電池は彼の名をとってダニエル電池と呼ばれています.これらの功績で,彼は有名なロンドン大学キングズ・カレッジの化学科教授となり,終生を科学の研究にささげました. 

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