Джеймс Ватт Біографія, винаходи та внески

Джеймс Ватт (1736-1819) був відомим шотландським інженером і винахідником, чиї вдосконалення парового двигуна були фундаментальними для його розширення і, отже, зробили можливим Першу промислову революцію, яка передбачала великі зміни в суспільстві моменту..

Говорячи про цього винахіднику, історію про ватт часто розповідають захоплені видовищем киплячого котла; конкретно, спостерігаючи силу, яку пара надає на кришку. Версії змінюються: у деяких ватах він молодий, а в інших він старший. Спостережуваний об'єкт також змінює свого власника, будучи приписуваним матері та іншим часам до тітки.

Безперечно, ця проста історія символізує захоплення, яке змусило Джеймса Ватта стати одним з найвпливовіших людей свого часу.

На його честь є кілька місць, названих на його ім'я. Серед них бібліотека Watt, розташована в Грінок; Університет Джеймса Ватта, також розташований у його рідному місті; Університет Heriot-Watt, що базується в Единбурзі; і деякі наукові факультети по всій території Сполученого Королівства.

Індекс

• 1 Біографія
  • 1.1 Повернення до Глазго
  • 1.2 Boulton & Watt: початок революції
  • 1.3 Останні роки
• 2 Винаходи
  • 2.1 Відмова машини
  • 2.2 Час для вдосконалення
  • 2.3 Хімічні експерименти
  • 2.4 Інші винаходи
• 3 Внески
• 4 Посилання

Біографія

Джеймс Ватт народився 19 січня 1736 року в шотландському місті Грінок, Шотландія. Син успішного торговця і виробника кораблів, Уоттс був дитиною, здоров'я якої було дуже крихким.

З початкової школи він вивчав лише геометрію, латинську та грецьку, тому що його виховували вдома його батьки. Саме там його мати навчила його писати і читати, а також де він вивчав арифметику.

Ватт проводив більшу частину свого часу в майстерні свого батька. Там у нього були знаряддя та кузня, з якою він навчився вдосконалювати і зміцнювати кораблі свого батька. Саме він навчав Якова як виготовляти дерев'яні та металеві інструменти та артефакти.

Юний Ватт незабаром дізнався про торгівлю столярною роботою з грою, яку дав йому батько: з цим скасуванням він змінив свої іграшки і перетворив їх на нові речі.

Мати Джеймса померла, коли йому було лише сімнадцять років; Через деякий час бізнес батька швидко скоротився. Ці події спонукали Джеймса шукати кращі можливості в нових місцях.

У 1755 році Ватт оселився в Лондоні, столиці Англії, щоб практикувати як учень в майстерні математичних інструментів. У той час він навчився робити інструменти, пов'язані з навігацією. Юний Ватт вирішив повернутися до Шотландії через рік, оскільки побачив у Лондоні незручне та неприємне оточення.

Повернення до Глазго

Джеймс Ватт хотів заснувати в Глазго, шотландській столиці, як виробник інструменту. Однак Гільдія Ковальників Глазго обмежила можливість торгівлі своїми інструментами. Коваль стверджував, що він повинен бути учнем протягом мінімум семи років, перш ніж торгувати своїми інструментами.

Цей інцидент привів Уатта до Університету Глазго в 1756 році. Його першим завданням було відновити партію астрономічних інструментів, що належать Олександру Макфарлену, шотландському купцю, що знаходиться на Ямайці. Частина цих артефактів потім була встановлена ​​в обсерваторії згаданого будинку досліджень.

Саме в Університеті Глазго Уотт зустрівся з великою кількістю вчених. Серед них Джозеф Блек, батько сучасної хімії та вивчення тепла, з яким він встановив фундаментальні відносини для розвитку парового двигуна..

У 1759 році Ватт зустрівся з Джеймсом Крейгом, архітектором і бізнесменом. Два сформовані ділові стосунки: протягом шести років Уатт виготовляв квадранти, мікроскопи та інші оптичні прилади в невеликій майстерні в Trongate.

У 1763 році він став акціонером кераміки Делфтфілд Кераміка Ко. Ватт також працював інженером-будівельником, виконуючи різні перевірки і будівництво каналів Форт і Клайд і Каледонія..

Уотт одружився зі своєю двоюрідною сестрою Маргарет Міллер в 1764 році, з якою у нього було п'ять дітей. З них лише двоє дожили до дорослого життя: Джеймс-молодший і Маргарет. Через вісім років Ватт став вдівцем.

Boulton & Watt: початок революції

Наступні роки свого життя Ватт провів вдосконалення конструкції парового двигуна, перш ніж перейти до Бірмінгема в 1774 році.

Там він об'єднався з Метью Бултоном, промисловим магнатом і власником ливарного цеху Сохо. Будучи підозрілою людиною, Ватт не був кваліфікованим в бізнесі. Проте його дружба з Бултоном дозволила йому опублікувати свою машину і розбагатіти.

Через рік ливарний завод отримав два замовлення на будівництво парового двигуна Watt. У 1776 році були встановлені машини; його успіх поширився, і ливарне виробництво продовжувало отримувати виробничі замовлення. У 1777 році Ватт одружився з Енн Макгрегор, дочкою виробника фарб; цього другого шлюбу народилися Грегорі, Джанет і Енн.

Партнерство з Boulton привело Watt покращити його паровий двигун до п'яти разів більше ефективний ніж Newcomen. Незабаром його винахід використовувався на шахтах, заводах, фабриках, ливарних цехах і текстильних підприємствах. З цього моменту промислова революція починає формуватися і розширюватися по всьому світу.

Останні роки

Покращення парового двигуна перетворило Джеймса Ватта на багатого: він пішов у відставку в 1800 році, купив котеджі в Шотландії, подорожував зі своєю дружиною до Франції та Німеччини, а також брав участь у суспільствах, присвячених науці і мистецтву..

Вклади Вата були широко визнані протягом його життя: він був членом Королівського товариства Лондона, а також Королівського товариства Единбурга. Університет Глазго присвоїв йому звання доктора права в 1806 році, Французька Академія наук призначила його членом в 1814 році і також була запропонована титул барона, але Ватт відхилив його..

Винахід займав центральне місце в житті Джеймса Ватта. Після виходу на пенсію, він розробив нові інструменти в маленькій майстерні, поки він не помер 19 серпня 1819 року. Його внески дозволили Британії стати першим індустріальним суспільством у світі..

Винаходи

З моменту його стосунків з Джеймсом Крейгом, Ватт зацікавився дизайном парових машин, і до 1763 року, коли він мав можливість вивчати їх: професор філософії Джон Андерсон доручив Watt відремонтувати паровий двигун, розроблений Томас Ньюкомен у 1711 році.

Ватт зміг відремонтувати машину, але він завжди пошкоджувався після тривалого використання. Уотту було потрібно кілька тестів, щоб виявити, що фундаментальна помилка машини Ньюкомена полягає в її розробці, а не в його компонентах.

Відмова машини

Машина Ньюкомена мала наступну помилку: пара конденсувалася в тому ж циліндрі, в якому вона також повинна була розширюватися для переміщення поршня. Ватт підрахував, що витрата енергії становить 80% для кожного циклу, тому що потрібно було довго чекати, поки пара знову зігріється, щоб проштовхнути поршень..

Два роки по тому, Глазго придумав рішення проблеми під час прогулянки по Зеленому парку Глазго: окремий циліндр служив конденсатором. Це дозволить заощадити більше палива та підвищити ефективність парового двигуна.

Розчин Ватта дозволив поршню зберегти тепло, в той час як пара конденсувалася в інший циліндр; цей конденсатор уникав великої кількості тепла, що втрачається при нагріванні і охолодженні поршня. Ватт зміг виготовити першу повністю функціональну модель у 1765 році.

У цей період одним з його найбільших фінансистів був Джозеф Блек. Він також познайомив його з Джоном Рубеком, який керував знаменитим ливарним заводом Каррон. Roebuck і Watt працювали разом чотири роки, поки фінансові проблеми не змусили Roebuck паралізувати ливарну в 1773 році.

Незабаром після цього Ватт зустрівся з Метью Бултоном, і ділові стосунки дозволили йому повністю присвятити себе своєму винаходу. На заводі в Бултоні йому вдалося скласти різні версії свого парового двигуна.

Час поліпшення

Широко використовувалися ват-машини, і його популярність поширювалася по всій території Сполученого Королівства. Тим не менш, найбільші досягнення в паровому двигуні були зроблені між 1781 і 1788 роками.

Серед удосконалень зроблено використання поршня подвійної дії, заміна з'єднання між ланцюгом і циліндром на три жорстких стрижня, а також створення іншого механічного пристрою, що модифікував зворотне рух (вгору і вниз) циліндра. до кругового переміщення, з можливістю регулювання швидкості.

Ця нова машина замінила використання тварини силою, тому Ватт вирішив, що його машину слід виміряти за кількістю коней, які він замінив..

Шотландський вчений прийшов до висновку, що величина "однієї кінської сили" еквівалентна енергії, необхідній для вертикального підйому вагової сили 75 кг зі швидкістю 1 м / с. Цей захід все ще використовується в наші дні.

Хімічні експерименти

З раннього віку Уотт був захоплений хімією. Наприкінці 1786 року шотландський винахідник був у Парижі, коли був свідком експерименту французького графа і хіміка Бертолле. Експеримент показав створення хлору шляхом реакції соляної кислоти з діоксидом марганцю.

Бертолле виявив, що водний розчин, що складається з хлору, здатний відбілювати текстиль. Незабаром він опублікував своє відкриття, яке привернуло увагу потенційних суперників.

Повернувшись до Великої Британії, Ватт почав експериментувати за результатами Бертолле, з надією знайти економічно вигідний процес.

Ватт виявив, що суміш солі, діоксиду марганцю і сірчаної кислоти здатна виробляти хлор. Потім він передавав хлор до лужного розчину і отримував каламутну рідину, здатну відбілювати тканини.

Невдовзі він повідомив про свої висновки дружині Енн і Джеймсу Макгрегору, його тестеві, який був виробником барвників. Будучи дуже стриманою людиною зі своєю роботою, Ватт не виявив свого відкриття нікому іншому.

Разом з МакГрегором і його дружиною, Ватт почав збільшувати цей процес. У 1788 році Ватт і його тесть змогли відбілити 1500 метрів тканини.

Відкриття Бертолле

Паралельно Бертолле виявив той же процес солі і сірчаної кислоти. На відміну від Уотта, граф Бертоле вирішив зробити це публічним знанням, розкривши своє відкриття.

Незабаром багато вчених почали експериментувати з цим процесом. Ставши такою прискореною конкуренцією, Джеймс Ватт вирішив відмовитися від своїх зусиль у галузі хімії. Більше ніж через десять років, у 1799 році, Чарльз Теннант запатентував новий процес для виробництва порошку відбілювання, комерційний успіх якого пролунав.

Інші винаходи

Ватт продовжував розробляти нові артефакти після виходу з бізнесу. Одним з них була спеціальна друкарська машина для копіювання листів. Це уникнуло завдання написання листа кілька разів, що було звичайним для бізнесмена.

Друкарня Уотта писала оригінальний лист з певними чорнилами; потім копії були зроблені шляхом розміщення аркуша паперу на письмовому листі і натискання двох разом. Він також побудував машини для відтворення бюстів і скульптур.

Внески

Внески, які Вотт вніс у наукову галузь, перетворили світову панораму, починаючи Першу промислову революцію. Завдяки паровій машині відбулися великі економічні та соціальні перетворення; продуктивність заводів значно зросла завдяки паровому двигуну, розробленому Watt.

Завдяки своєму вкладу в науку міжнародну систему одиниць хрестили з назвою watt -o watt- до одиниці потужності, еквівалентної одному джоулю роботи в секунду..

Вплив, породжений ваттною машиною у світі, змусив вчених розглянути нову геологічну епоху: антропоцен. 1784 рік, коли Ватт ввів найважливіші вдосконалення своєї машини, служить відправною точкою для цієї ери, що визначається зміною людей на поверхні землі, атмосфері і океанах..

Список літератури

1. Болдрін, М. і Левін, М. "Джеймс Ватт: Монополіст" (січень 2009) в Інституті Мізеса. Отримано 13 вересня 2018 р. З Інституту Мізеса: mises.org
2. "Джеймс Уотт" (2010) в Невідкритому Шотландії. Отримано 13 вересня 2018 року з Невідкритої Шотландії: undiscoveredscotland.co.uk
3. "James Watt" (2009) на BBC. Отримано 13 вересня 2018 року з історії BBC: bbc.co.uk
4. Петтингер, Тейван. "Біографія Джеймса Ватта" (2010) в біографії онлайн. Отримано 13 вересня 2018 р. З біографії Online: biographyonline.net
5. Кінгсфорд, П. "Джеймс Ватт" (2018) в Британії. Отримано 13 вересня 2018 року з Британської енциклопедії: britannica.com
6. Sproule, Anna. "Джеймс Ватт: Майстер парового двигуна" (2001) в пресі BlackBirch. Отримано 13 вересня 2018 року з енциклопедії світової біографії: notablebiographies.com
7. "Джеймс Уотт" (2013) в історії Університету Глазго. Отримано 13 вересня 2018 року з Університету Глазго: universitystory.gla.ac.uk