ДЖЕЙМС ВАТТ: БІОГРАФІЯ, ВИНАХОДИ ТА ВНЕСКИ - ІСТОРІЯ

Джеймс Ватт (1736-1819) був відомим шотландським інженером та винахідником, вдосконалення парового двигуна були основоположними для його розширення і, отже, зробили можливою Першу промислову революцію, яка передбачала великі зміни в суспільстві того часу.

Якщо говорити про цього винахідника, зазвичай розповідається історія про Ватта, зачарованого, побачивши киплячий казан; конкретно, спостерігаючи за силою, яку пар чинив на кришку. Версії різняться: у деяких Ватт молодий, а в інших він старший. Спостережуваний об’єкт також змінює власника, приписуючи матері та в інші часи тітці.

Живопис Джеймса Ватта

Безперечно, що ця проста історія символізує захоплення, яке призвело до того, що Джеймс Ватт став одним із найвпливовіших людей свого часу.

На його честь є кілька місць, названих його іменем. Серед них бібліотека Ватт, розташована в Грінок; Університет Джеймса Ватта, також розташований у своєму рідному місті; Університет Еріот-Ватта, що базується в Единбурзі; і деякі наукові коледжі у Великобританії.

Біографія

Джеймс Ватт народився 19 січня 1736 року в шотландському місті Грінок, Шотландія. Син успішного купця і суднобудівника Ваттс був дитиною, здоров’я якої було дуже крихким.

З початкової школи він вивчив лише геометрію, латинську та грецьку мови, так як його виховували вдома батьки. Саме там його мати навчила писати та читати, а також там, де він вивчив арифметику.

Більшу частину часу Ватт провів у майстерні батька. Там у нього були інструменти та кузня, за допомогою яких він навчився вдосконалювати та зміцнювати кораблі свого батька. Саме він навчив Джеймса робити інструменти та артефакти з дерева та металу.

Молодий Ватт незабаром навчився торгівлі столярною справою з грою, яку подарував йому батько: з цією грою він би скасував, модифікував свої іграшки та перетворив їх на нові речі.

Мати Джеймса померла, коли йому було лише сімнадцять; невдовзі справа його батька швидко занепала. Ці події мотивували Джеймса шукати кращих можливостей у нових місцях.

У 1755 році Ватт оселився в Лондоні, столиці Англії, щоб підмайструвати в майстерні з математичних приладів. У той час він навчився виготовляти прилади, пов'язані з навігацією. Молодий Ватт вирішив через рік повернутися до Шотландії, оскільки побачив у Лондоні незручне та неприємне оточення.

Повернення до Глазго

Джеймс Ватт хотів утвердитися у Глазго, столиці Шотландії, як виробник інструментів. Однак Гільдія ковалів Глазго обмежила його торгувати своїми інструментами. Ковалі стверджували, що він повинен бути учнем не менше семи років, перш ніж торгувати своїми інструментами.

Цей інцидент привів Ватта в Університет Глазго в 1756 році. Його першим завданням було відремонтувати партію астрономічних інструментів, що належать Олександру Макфарлану, шотландському купцю, що базується на Ямайці. Частина цих артефактів згодом була встановлена в обсерваторії зазначеного будинку досліджень.

Саме в Університеті Глазго Ватт зустрів велику кількість вчених. Серед них Джозеф Блек, батько сучасної хімії та вивчення тепла, з яким він встановив фундаментальні стосунки для розвитку парового двигуна.

У 1759 році Ватт познайомився з Джеймсом Крейгом, архітектором і бізнесменом. Вони склали ділові відносини: протягом шести років Watt виготовляв квадранти, мікроскопи та інші оптичні прилади в невеликій майстерні в Trongate.

У 1763 році він став акціонером Делфтфілдського гончарного виробництва. Ватт також працював інженером-будівельником, проводячи різні перевірки та будівництво каналів Форт, Клайд і Каледоні.

Уатт одружився зі своєю двоюрідною сестрою Маргарет Міллер у 1764 році, з якою мав п'ятеро дітей. З них до дворічного життя дожили лише двоє: Джеймс-молодший та Маргарет. Через вісім років Ватт залишився вдівцем.

Boulton & Watt: початок революції

Наступні кілька років свого життя Ватт провів, вдосконалюючи конструкцію парової машини, перш ніж переїхати до Бірмінгема в 1774 році.

Там він об'єднався з Меттью Бултоном, магнатом-промисловцем і власником плавильника Сохо. Будучи підозрілою людиною, Ватт не був вмілим у справах. Однак дружба з Бултоном дозволила йому зробити свою машину відомою і збагатитися.

Через рік ливарний завод отримав два замовлення на побудову парової машини Ватта. У 1776 році машини були встановлені; її успіх поширився і ливарний завод продовжував отримувати замовлення на виробництво. У 1777 році Ватт одружився з Енн Макгрегор, дочкою виробника чорнила; від цього другого шлюбу народилися Григорій, Джанет та Енн.

Партнерство з Бултоном змусило Ватта модернізувати його паровий двигун, щоб зробити його в п’ять разів ефективнішим, ніж Newcomen. Незабаром його винахід було використано на шахтах, фабриках, фабриках, ливарних підприємствах та текстильних виробах. З цього моменту Промислова революція починає формуватися і поширюватися по всьому світу.

Останні роки

Вдосконалення парового двигуна зробили Джеймса Ватта заможним чоловіком: він зміг вийти на пенсію в 1800 році, придбати заміські будинки в Шотландії, поїхати з дружиною до Франції та Німеччини, брати участь у товариствах, присвячених наукам і мистецтвам.

Вклади Ватта були широко визнані ще за його життя: він був членом Лондонського королівського товариства, а також Едінбургського. Університет Глазго присвоїв йому ступінь доктора юридичних наук у 1806 році, Французька академія наук зробила його партнером у 1814 році, і йому також запропонували звання барона, але Ватт відмовився.

Винахідництво займало центральне місце в житті Джеймса Ватта. Після виходу на пенсію він розробив нові інструменти в невеликій майстерні, поки не помер 19 серпня 1819 р. Його внесок дозволив Великобританії стати першим у світі індустріальним суспільством.

Винаходи

Парова машина типу Ватт, побудована компанією David Napier & Son Limited (Лондон) у 1859 році. Це була одна з перших парових машин, що була встановлена в Іспанії. Nicolás Pérez, через Wikimedia Commons

Оскільки його стосунки з Джеймсом Крейгом, Ватт зацікавився дизайном парових двигунів, і лише в 1763 році у нього з'явилася можливість вивчити їх: професор натурфілософії Джон Андерсон доручив Ватту відремонтувати паровий двигун, розроблений Томас Ньюкомен в 1711 році.

Ватт зміг відремонтувати машину, але вона завжди виходила з ладу після тривалого використання. Пройшло кілька тестів Ватта, щоб виявити, що основна вада машини Newcomen полягає в її дизайні, а не в її компонентах.

Відмова машини

У машині Newcomen була така помилка: пара конденсувалася в тому ж циліндрі, в якому вона також повинна була розширюватися для переміщення поршня. Ватт оцінив, що енергетичні відходи становлять 80% за цикл, оскільки потрібно було довго чекати, поки пара нагріється, щоб штовхнути поршень.

Через два роки Глазго вирішив проблему під час прогулянки по Глазгоу Зеленому парку: окремий циліндр, який служить конденсатором. Це дозволить заощадити більше пального та підвищити ефективність парової машини.

Розчин Ватта дозволив поршні підтримувати тепло, при цьому пара конденсується в іншому циліндрі; Цей конденсатор уникав великої кількості тепла, втраченого при багаторазовому нагріванні та охолодженні поршня. Перша повністю функціональна модель Watt змогла виготовити в 1765 році.

У цей період одним з його найбільших фундаторів був Джозеф Блек. Він також познайомив її з Джоном Робуком, менеджером знаменитого ливарного заводу Каррона. Робук і Ватт працювали разом чотири роки, поки фінансові проблеми не змусили Робука закрити ливарний завод у 1773 році.

Незабаром після цього Ватт познайомився з Метью Бултоном, і їхні ділові відносини дозволили йому повністю присвятити себе своєму винаходу. На заводі Boulton він зміг виготовити різні версії своєї парової машини.

Час оновлення

Машини Ватта широко використовувалися, і його слава поширилася по всій Великобританії. Однак найбільші успіхи в паровій машині були досягнуті між 1781 і 1788 рр. Модифікація, яку внесла Ватт, дозволила двигуну більш ефективно використовувати пар.

Серед досягнутих удосконалень - використання поршня подвійної дії, заміна з'єднання між ланцюгом і циліндром трьома жорсткими стрижнями та створення іншого механічного пристрою, що модифікував зворотний рух (вгору та вниз) циліндра. до кругового переміщення, з можливістю регулювання швидкості.

Ця нова машина замінила використання тварини для сили, тож Ватт вирішив, що його машину слід виміряти з точки зору кількості коней, які її замінили.

Шотландський вчений зробив висновок, що значення "однієї кінських сил" еквівалентно енергії, необхідній для вертикального підняття ваги силою 75 кг зі швидкістю 1 м / с. Цей захід застосовується і сьогодні.

Хімічні експерименти

З раннього віку Ватт захоплювався хімією. Наприкінці 1786 р. Шотландський винахідник був у Парижі, коли став свідком експерименту французького графа та хіміка Бертолле. Експеримент показав створення хлору за рахунок реакції соляної кислоти з діоксидом марганцю.

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

Повернувшись до Великобританії, Ватт почав експериментувати з висновками Бертолле, сподіваючись знайти процес, який виявиться фінансово вигідним.

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

Незабаром він повідомив про свої висновки дружині Енн та Джеймсу Макгрегору, своєму тещу, який був виробником барвників. Будучи дуже приватною людиною зі своєю роботою, Ватт нікому іншому не відкрив свого відкриття.

Разом з Макгрегором та його дружиною Ватт почав збільшувати процес. До 1788 року Ватт і його тесть змогли відбілити 1500 ярдів тканини.

Відкриття Бертолле

Паралельно Бертолет виявив той самий процес для солі та сірчаної кислоти. На відміну від Ватта, граф Бертоллет вирішив оприлюднити це, відкривши своє відкриття.

Незабаром багато вчених почали експериментувати з цим процесом. Будучи такою бурхливою конкуренцією, Джеймс Ватт вирішив відмовитися від своїх зусиль у галузі хімії. Більше десяти років потому, у 1799 році, Чарльз Теннант запатентував новий процес виробництва відбілюючого порошку, комерційно успішний.

Інші винаходи

Після відставки з бізнесу Ватт продовжував придумувати нові артефакти. Одним із таких був спеціальний друкарський верстат для копіювання листів. Це врятувало йому завдання кілька разів написати лист, що було звичним для бізнесмена.

Друкарський верстат Ватта працював над написанням оригінального листа певним чорнилом; потім копії робили, розміщуючи аркуш паперу над написаним листом і стискаючи їх два разом. Він також будував машини для відтворення бюстів та скульптур.

Внески

Вклад Ватта в область науки перетворив світовий ландшафт, коли почалася Перша промислова революція. Завдяки паровій машині відбулися великі економічні та соціальні трансформації; продуктивність фабрик значно зросла завдяки паровій машині, яку сконструював Ватт.

Завдяки його внеску в науку, міжнародна система одиниць хрещена назвою ват - або ват - до одиниці потужності, еквівалентної одному джоулю роботи в секунду.

Вплив машини Ватта на світ змусив учених розглянути нову геологічну епоху: Антропоцен. Рік 1784 року, коли Ватт включив найважливіші вдосконалення своєї машини, служить відправною точкою для цієї епохи, визначеної перебудовою людей на земній поверхні, атмосфері та океанах.

Список літератури

Болдрін, М. та Левін, М. "Джеймс Ватт: монополіст" (січень 2009) в Інституті Мізеса. Отримано 13 вересня 2018 року з Інституту Мізеса: mises.org
"Джеймс Ватт" (2010) у нерозкритому Шотландії. Отримано 13 вересня 2018 року з нерозкритої Шотландії: undiscoveredscotland.co.uk
"Джеймс Ватт" (2009) на BBC. Отримано 13 вересня 2018 року з історії BBC: bbc.co.uk
Петтінгер, Теджван. "Біографія Джеймса Ватта" (2010) у Біографії Інтернет. Отримано 13 вересня 2018 року з Biography Online: biographyonline.net
Кінгсфорд, П. «Джеймс Ватт» (2018) у Британні. Отримано 13 вересня 2018 року з Encyclopedia Britannica: britannica.com
Споруле, Анна. "Джеймс Ватт: Майстер парового двигуна" (2001) у BlackBirch Press. Отримано 13 вересня 2018 року з Енциклопедії світової біографії: notablebiographies.com
"Джеймс Ватт" (2013) в університеті Історії Глазго. Отримано 13 вересня 2018 року з Університету Глазго: universitystory.gla.ac.uk

ДЖЕЙМС ВАТТ: БІОГРАФІЯ, ВИНАХОДИ ТА ВНЕСКИ - ІСТОРІЯ - 2025