James Watt Biografia, wynalazki i kontrybucje

James Watt (1736-1819) był znanym szkockim inżynierem i wynalazcą, którego ulepszenia w silniku parowym miały fundamentalne znaczenie dla jego ekspansji iw konsekwencji umożliwiły pierwszą rewolucję przemysłową, która pociągnęła za sobą wielkie zmiany w społeczeństwie chwili.

Opowiadając o tym wynalazcy, historia Watta często jest fascynowana widokiem wrzącego kotła; w szczególności obserwując siłę, jaką para wywiera na pokrywę. Wersje różnią się: w niektórych Watach jest młody, w innych jest starszy. Obserwowany obiekt zmienia również właściciela, przypisując go matce, a innym razem jego ciotce.

Pewne jest to, że ta prosta historia symbolizuje fascynację, która sprawiła, że ​​James Watt stał się jednym z najbardziej wpływowych ludzi swoich czasów.

Na jego cześć jest kilka miejsc nazwanych jego imieniem. Są wśród nich Biblioteka Wattów w Greenock; James Watt University, również zlokalizowany w jego rodzinnym mieście; Uniwersytet Heriot-Watt z siedzibą w Edynburgu; i niektóre wydziały naukowe w Wielkiej Brytanii.

Indeks

• 1 Biografia
  • 1.1 Powrót do Glasgow
  • 1.2 Boulton i Watt: początek rewolucji
  • 1.3 Ostatnie lata
• 2 wynalazki
  • 2.1 Awaria maszyny
  • 2.2 Czas na ulepszenia
  • 2.3 Eksperymenty chemiczne
  • 2.4 Inne wynalazki
• 3 Wkłady
• 4 odniesienia

Biografia

James Watt urodził się 19 stycznia 1736 r. W szkockim mieście Greenock w Szkocji. Syn Watts, odnoszący sukcesy kupiec i producent statków, był dzieckiem, którego zdrowie było bardzo kruche.

Ze szkoły podstawowej uczył się tylko geometrii, łaciny i greki, ponieważ rodzice wychowywali go w domu. To tam jego matka nauczyła go pisać i czytać, a także nauczyć się arytmetyki.

Watt spędzał większość czasu w warsztacie ojca. Tam miał narzędzia i kuźnię, dzięki której nauczył się ulepszać i wzmacniać statki swojego ojca. To on nauczył Jamesa, jak robić drewniane i metalowe instrumenty i artefakty.

Młody Watt szybko nauczył się handlu stolarstwem w grze, którą dał mu jego ojciec: dzięki tej przeróbce zmodyfikował swoje zabawki i zamienił je w nowe rzeczy.

Matka Jakuba zmarła, gdy miał zaledwie siedemnaście lat; Wkrótce potem działalność jego ojca gwałtownie spadła. Wydarzenia te zmotywowały Jamesa do poszukiwania lepszych możliwości w nowych miejscach.

W 1755 Watt osiadł w Londynie, stolicy Anglii, aby praktykować jako praktykant w warsztacie instrumentów matematycznych. W tym czasie nauczył się tworzyć instrumenty związane z nawigacją. Młody Watt postanowił wrócić do Szkocji rok później, ponieważ widział w Londynie niewygodne i nieprzyjemne środowisko.

Wróć do Glasgow

James Watt chciał założyć się w Glasgow, stolicy Szkocji, jako producent instrumentów. Jednak Gildia Kowalska Glasgow ograniczyła możliwość handlu swoimi instrumentami. Kowal twierdził, że musi być uczniem przez co najmniej siedem lat, zanim wymieni swoje narzędzia.

Ten incydent doprowadził Watt do Uniwersytetu w Glasgow w 1756 roku. Jego pierwszym zadaniem było naprawienie przesyłki instrumentów astronomicznych należących do Alexander Macfarlane, szkockiego kupca z Jamajki. Część tych artefaktów została następnie zainstalowana w obserwatorium wspomnianego domu badań.

To właśnie na University of Glasgow Watt spotkał wielu naukowców. Wśród nich jest Joseph Black, ojciec nowoczesnej chemii i badania nad ciepłem, z którym nawiązał fundamentalny związek dla rozwoju silnika parowego.

W 1759 roku Watt spotkał Jamesa Craiga, architekta i biznesmena. Obaj stworzyli relacje biznesowe: przez sześć lat Watt produkował ćwiartki, mikroskopy i inne instrumenty optyczne w małym warsztacie w Trongate.

W 1763 roku został udziałowcem ceramiki Delftfield Pottery Co. Watt pracował również jako inżynier budownictwa lądowego, przeprowadzając różne kontrole i budowę kanałów Forth and Clyde i Caledonian.

Watt ożenił się z kuzynką Margaret Miller w 1764 roku, z którą miał pięcioro dzieci. Spośród nich tylko dwa dożyły dorosłości: James Jr. i Margaret. Osiem lat później Watt został wdowcem.

Boulton i Watt: początek rewolucji

Watt spędził następne lata na poprawie konstrukcji silnika parowego przed przeprowadzką do Birmingham w 1774 roku.

Tam połączył siły z Matthew Boultonem, magnatem przemysłowym i właścicielem odlewni Soho. Będąc podejrzanym człowiekiem, Watt nie był specjalistą od biznesu. Jednak jego przyjaźń z Boultonem pozwoliła mu nagłośnić jego maszynę i wzbogacić się.

Rok później odlewnia otrzymała dwa zamówienia na budowę silnika parowego Watt. W 1776 r. Maszyny zostały zainstalowane; jego sukces rozprzestrzenił się i odlewnia nadal otrzymywała zamówienia produkcyjne. W 1777 roku Watt ożenił się z Ann MacGregor, córką producenta atramentów; z tego drugiego małżeństwa urodzili się Grzegorz, Janet i Ann.

Współpraca z Boulton doprowadziła Watt do ulepszenia swojego silnika parowego do pięciokrotnie bardziej wydajnego niż Newcomen. Wkrótce jego wynalazek został wykorzystany w kopalniach, fabrykach, młynach, odlewniach i zakładach włókienniczych. Od tego momentu rewolucja przemysłowa zaczyna się kształtować i rozszerzać na cały świat.

Ostatnie lata

Ulepszenia silnika parowego sprawiły, że James Watt stał się bogatym człowiekiem: przeszedł na emeryturę w 1800 r., Kupił domki w Szkocji, podróżował z żoną do Francji i Niemiec oraz brał udział w stowarzyszeniach poświęconych nauce i sztuce.

Wkład Watta był szeroko znany w jego życiu: był członkiem Royal Society of London, a także Royal Society of Edinburgh. Uniwersytet w Glasgow przyznał mu tytuł doktora prawa w 1806 r., Francuska Akademia Nauk mianowała go członkiem w 1814 r., A także otrzymał tytuł barona, ale Watt go odrzucił..

Wynalazek zajmował centralne miejsce w życiu Jamesa Watta. Po przejściu na emeryturę wymyślił nowe instrumenty w małym warsztacie, aż do śmierci 19 sierpnia 1819 r. Jego wkład pozwolił Wielkiej Brytanii stać się pierwszym uprzemysłowionym społeczeństwem na świecie.

Wynalazki

Od czasu jego związku z Jamesem Craigiem Watt zainteresował się projektowaniem silników parowych i dopiero w 1763 r. Miał okazję je studiować: profesor filozofii naturalnej John Anderson zlecił Wattowi naprawę silnika parowego zaprojektowanego przez Thomas Newcomen w 1711 roku.

Watt był w stanie naprawić maszynę, ale zawsze był uszkodzony po dłuższym użytkowaniu. Przeprowadził kilka testów na Watt, aby odkryć, że podstawowy błąd maszyny Newcomen polegał na jego konstrukcji, a nie na komponentach.

Awaria maszyny

Maszyna Newcomen miała następujący błąd: para była skondensowana w tym samym cylindrze, w którym również musiała się rozszerzyć, aby przesunąć tłok. Watt oszacował, że strata energii wynosiła 80% na każdy cykl, ponieważ trzeba było długo czekać, aż para ponownie się rozgrzeje, by popchnąć tłok.

Dwa lata później Glasgow zaproponowało rozwiązanie tego problemu podczas spaceru przez Glasgow Green Park: oddzielny cylinder służący jako kondensator. Pozwoliłoby to zaoszczędzić więcej paliwa i poprawić wydajność silnika parowego.

Rozwiązanie Watta pozwoliło tłokowi utrzymać ciepło, podczas gdy para skondensowała się w inny cylinder; skraplacz ten uniknął dużych strat ciepła przez wielokrotne ogrzewanie i chłodzenie tłoka. Watt był w stanie wyprodukować pierwszy w pełni funkcjonalny model w 1765 roku.

W tym okresie jednym z największych finansistów był Joseph Black. Przedstawił mu także Johna Roebucka, odpowiedzialnego za słynną odlewnię Carron. Roebuck i Watt pracowali razem przez cztery lata, aż problemy finansowe zmusiły Roebucka do sparaliżowania odlewni w 1773 roku.

Wkrótce potem Watt spotkał Matthew Boultona i relacje biznesowe pozwoliły mu całkowicie poświęcić się swojemu wynalazkowi. W fabryce w Boulton był w stanie wykonać różne wersje swojego silnika parowego.

Czas na poprawę

Maszyny Wat były powszechnie stosowane, a ich sława rozprzestrzeniła się w Wielkiej Brytanii. Jednak największe postępy w silnikach parowych osiągnięto w latach 1781–1788. Modyfikacje, które sprawiły, że Watt pozwolił maszynie na bardziej efektywne wykorzystanie pary

Wśród ulepszeń znalazło się zastosowanie tłoka o podwójnym działaniu, wymiana połączenia między łańcuchem a cylindrem trzema sztywnymi prętami oraz stworzenie innego urządzenia mechanicznego, które zmodyfikowało ruch posuwisto-zwrotny (w górę iw dół) cylindra do przemieszczenia kołowego, z możliwością regulacji prędkości.

Ta nowa maszyna zastąpiła użycie zwierzęcia jako siły, więc Watt zdecydował, że jego maszynę należy zmierzyć pod względem liczby koni, które zastąpił.

Szkocki naukowiec doszedł do wniosku, że wartość „jednej konnej mocy” jest równa energii potrzebnej do pionowego podniesienia ciężaru o wadze 75 kg z prędkością 1 m / s. Ten środek jest nadal używany w naszych czasach.

Eksperymenty chemiczne

Od najmłodszych lat Watt był zafascynowany chemią. Pod koniec 1786 roku szkocki wynalazca był w Paryżu, kiedy był świadkiem eksperymentu francuskiego hrabiego i chemika Bertholleta. Doświadczenie wykazało tworzenie chloru w reakcji kwasu chlorowodorowego z dwutlenkiem manganu.

Berthollet odkrył, że wodny roztwór złożony z chloru był zdolny do bielenia tekstyliów. Wkrótce opublikował swoje odkrycie, które przyciągnęło uwagę potencjalnych rywali.

Po powrocie do Wielkiej Brytanii Watt zaczął eksperymentować zgodnie z odkryciami Bertholleta, mając nadzieję na znalezienie opłacalnego ekonomicznie procesu.

Watt odkrył, że mieszanina soli, dwutlenku manganu i kwasu siarkowego była zdolna do wytwarzania chloru. Następnie przekazał chlor do alkalicznego roztworu i uzyskał mętną ciecz, która była w stanie wybielić tkanki.

Wkrótce przekazał swoje odkrycia swojej żonie Ann i Jamesowi MacGregorowi, jego teście, który był producentem barwników. Będąc osobą bardzo powściągliwą w swojej pracy, Watt nie ujawnił nikomu swojego odkrycia.

Wraz z MacGregorem i jego żoną Watt zaczął powiększać ten proces. W 1788 roku Wat i jego teść mogli wybielić 1500 jardów tkaniny.

Odkrycie Bertholleta

Równolegle Berthollet odkrył ten sam proces soli i kwasu siarkowego. W przeciwieństwie do Watta, hrabia Berthollet postanowił upublicznić go, ujawniając swoje odkrycie.

Wkrótce wielu naukowców zaczęło eksperymentować z tym procesem. Stając się tak przyspieszoną konkurencją, James Watt postanowił zrezygnować z wysiłków w dziedzinie chemii. Ponad dziesięć lat później, w 1799 roku, Charles Tennant opatentował nowy proces wytwarzania proszku wybielającego, którego sukces komercyjny był ogromny..

Inne wynalazki

Watt nadal opracowywał nowe artefakty po wycofaniu się z biznesu. Jednym z nich była specjalna prasa drukarska do kopiowania liter. Pozwoliło to uniknąć kilkukrotnego pisania listu, co było typowe dla biznesmena.

Drukowanie Watta polega na napisaniu oryginalnego listu z określonym atramentem; następnie kopie zostały wykonane przez umieszczenie kartki papieru na piśmie i naciśnięcie ich razem. Zbudował także maszyny do reprodukcji popiersi i rzeźb.

Składki

Wkład, jaki Watt włożył w dziedzinę nauki, zmienił panoramę świata, rozpoczynając pierwszą rewolucję przemysłową. Dzięki parowozowi nastąpiły wielkie przemiany gospodarcze i społeczne; wydajność fabryk znacznie wzrosła dzięki silnikowi parowemu zaprojektowanemu przez Watt.

Ze względu na swój wkład w naukę, międzynarodowy system jednostek ochrzczonych nazwą watt -o watt- do jednostki mocy odpowiadającej jednemu dżulowi pracy na sekundę..

Wpływ generowany przez maszynę Wat na świecie skłonił naukowców do rozważenia nowej epoki geologicznej: antropocenu. Rok 1784, w którym Watt wprowadził najważniejsze ulepszenia do swojej maszyny, służy jako punkt wyjścia do tej ery zdefiniowanej przez zmianę człowieka na powierzchni ziemi, w atmosferze i oceanach..

Referencje

1. Boldrin, M. i Levine, M. „James Watt: Monopolist” (styczeń 2009) w Instytucie Misesa. Pobrano 13 września 2018 r. Z Mises Institute: mises.org
2. „James Watt” (2010) w Undiscovered Scottland. Źródło: 13 września 2018 z Undiscovered Scotland: undiscoveredscotland.co.uk
3. „James Watt” (2009) w BBC. Pobrane 13 września 2018 z historii BBC: bbc.co.uk
4. Pettinger, Tejvan. „Biography of James Watt” (2010) w Biography Online. Pobrane 13 września 2018 r. Z Biography Online: biographyonline.net
5. Kingsford, P. „James Watt” (2018) w Britannica. Pobrane 13 września 2018 z Encyclopedia Britannica: britannica.com
6. Sproule, Anna. „James Watt: Master of the Steam Engine” (2001) w BlackBirch Press. Pobrane 13 września 2018 z Encyclopedia of World Biography: notablebiographies.com
7. „James Watt” (2013) w The University of Glasgow Story. Pobrane 13 września 2018 r. Z University of Glasgow: universitystory.gla.ac.uk