歷史故事大全_關(guān)于瓦特的故事
以歷史為鑒,可以知興替。水開了,蒸汽把壺蓋沖得噗噗直響。這在常人眼里司空見慣的現(xiàn)象,卻引起了一個(gè)瓦特的興趣。今天小編在這給大家整理了關(guān)于瓦特的歷史故事大全大全,接下來隨著小編一起來看看吧!
歷史故事大全(一)
詹姆斯·瓦特是英國著名的發(fā)明家,是工業(yè)革命時(shí)期的重要人物,英國皇家學(xué)會(huì)會(huì)員和法蘭西科學(xué)院外籍院士。他對當(dāng)時(shí)已出現(xiàn)的蒸汽機(jī)原始雛形做了一系列的重大改進(jìn),發(fā)明了單缸單動(dòng)式和單缸雙動(dòng)式蒸汽機(jī),提高了蒸汽機(jī)的熱效率和運(yùn)行可靠性,對當(dāng)時(shí)社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展做出了杰出貢獻(xiàn)。他改良了蒸汽機(jī),發(fā)明了氣壓表、汽動(dòng)錘。后人為了紀(jì)念他,將功率和輻射能通量的計(jì)量單位稱為瓦特,常用符號“W”表示。在瓦特的訃告中,人們對他發(fā)明的蒸汽機(jī)有這樣的贊頌:“它武裝了人類,使虛弱無力的雙手變得力大無窮,健全了人類的大腦以處理一切難題。它為機(jī)械動(dòng)力在未來創(chuàng)造奇跡打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),將有助并報(bào)償后代的勞動(dòng)。”
隨著智育的發(fā)展,瓦特對客觀存在的一些事物都發(fā)生了濃厚的興趣,產(chǎn)生了好奇和鉆研之心,這為他以后發(fā)明蒸汽機(jī)打下了良好的基礎(chǔ)。在瓦特故鄉(xiāng)的小鎮(zhèn)子上,家家戶戶都是生火燒水做飯。對這種司空見慣的事,有誰留過心呢?瓦特就留了心。他在廚房里看祖母做飯,灶上坐著一壺開水。開水在沸騰,壺蓋“啪啪啪”地作響,不停地往上跳動(dòng)。瓦特觀察好半天,感到很奇怪,猜不透這是什么緣故,就問祖母說:“什么玩意使壺蓋跳動(dòng)呢?”祖母回答說:“水開了,就這樣。”瓦特沒有滿足,又追問:“為什么水開了壺蓋就跳動(dòng)?是什么東西推動(dòng)它嗎?”可能是祖母太忙了,沒有功夫答復(fù)他,便不耐煩地說:“不知道。小孩子刨根問底地問這些有什么意思呢?”瓦特在他祖母那里不但沒有找到答案,反而受到了冤枉的批評,心里很不舒服,可他并不灰心。連續(xù)幾天,每當(dāng)做飯時(shí),他就蹲在火爐旁邊細(xì)心地觀察著。起初,壺蓋很安穩(wěn),隔了一會(huì)兒,水要開了,發(fā)出“嘩嘩”的響聲。驀地,壺里的水蒸氣冒出來,推動(dòng)壺蓋跳動(dòng)了。蒸汽不住地往上冒,壺蓋也不停地跳動(dòng)著,好像里邊藏著個(gè)魔術(shù)師在變戲法似的。瓦特高興了,幾乎叫出聲來。他把壺蓋揭開蓋上,蓋上又揭開,反復(fù)驗(yàn)證。他還把杯子、調(diào)羹遮在水蒸氣噴出的地方。瓦特終于弄清楚了,是水蒸氣推動(dòng)壺蓋跳動(dòng),這水蒸氣的力量還真不小呢。就在瓦特興高采烈的時(shí)候,祖母又開腔了:“你這孩子,不知好歹,水壺有什么好玩的,快給我走開!”他的祖母過于急躁和主觀了,這隨隨便便不放在心上的話,險(xiǎn)些挫傷了瓦特的自尊心和探求科學(xué)知識的積極性。年邁的老人啊,根本不理解瓦特的心,不知“水蒸氣”對瓦特有多么大的啟示!水蒸氣推動(dòng)壺蓋跳動(dòng)的物理現(xiàn)象,不正是瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)的認(rèn)識源泉嗎?
1764年,學(xué)校請瓦特修理一臺紐可門式蒸汽機(jī),在修理的過程中,瓦特熟悉了蒸汽機(jī)的構(gòu)造和原理,并且發(fā)現(xiàn)了這種蒸汽機(jī)的兩大缺點(diǎn):活塞動(dòng)作不連續(xù)而且慢;蒸汽利用率低,浪費(fèi)原料。此后,瓦特開始思考改進(jìn)的辦法。1765年的春天,在一次散步時(shí),瓦特想到,既然紐可門蒸汽機(jī)的熱效率低是蒸汽在缸內(nèi)冷凝造成的,那么為什么不能讓蒸汽在缸外冷凝呢?瓦特產(chǎn)生了采用分離冷凝器的最初設(shè)想。在產(chǎn)生這種設(shè)想以后,瓦特在同年設(shè)計(jì)了一種帶有分離冷凝器的蒸汽機(jī)。按照設(shè)計(jì),產(chǎn)生這種設(shè)想以后,瓦特在同年設(shè)計(jì)了一種帶有分離冷凝器的蒸汽機(jī)。按照設(shè)計(jì),冷凝器與汽缸之間有一個(gè)調(diào)節(jié)閥門相連,使它們既能連通又能分開。這樣,既能把做功后的蒸汽引入汽缸外的冷凝器,又可以使汽缸內(nèi)產(chǎn)生同樣的真空,避免了汽缸在一冷一熱過程中熱量消耗。據(jù)瓦特理論計(jì)算,這種新的蒸汽機(jī)的熱效率將是紐可門蒸汽機(jī)的三倍。從理論上說,瓦特的這種帶有分離器冷凝器的蒸汽機(jī)顯然優(yōu)于紐可門蒸汽機(jī)。但是,要把理論上的東西變?yōu)閷?shí)際上的東西,把圖紙上的蒸汽機(jī)變?yōu)閷?shí)在的蒸汽機(jī),還要走很長的路。瓦特辛辛苦苦造出了幾臺蒸汽機(jī),但效果反而不如紐可門蒸汽機(jī)好,甚至還四處漏氣,無法開動(dòng)。盡管耗資巨大的實(shí)驗(yàn)使他債臺高筑,但他沒有在困難面前停步,繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)。當(dāng)布萊克知道瓦特的奮斗目標(biāo)和困難處境時(shí),他把瓦特介紹給了自己一個(gè)十分富有的朋友——化工技師羅巴克。當(dāng)時(shí)羅巴克是一個(gè)十分富有的企業(yè)家,他在蘇格蘭的卡隆開辦了第一座規(guī)模較大的煉鐵廠。雖然當(dāng)時(shí)羅巴克已近50歲,但對科學(xué)技術(shù)的新發(fā)明仍然傾注著極大的熱情。他對當(dāng)時(shí)只有三十來歲的瓦特的新裝置很是贊許,當(dāng)即與瓦特簽訂合同,贊助瓦特進(jìn)行新式蒸汽機(jī)的試制。從1766年開始,在三年多的時(shí)間里,瓦特克服了在材料和工藝等各方面的困難,終于在1769年制出了第一臺樣機(jī)。同年,瓦特因發(fā)明冷凝器而獲得他在革新紐可門蒸汽機(jī)過程中的第一項(xiàng)專利。第一臺帶有冷凝器的蒸汽機(jī)雖然試制成功了,但它同紐可門蒸汽機(jī)相比,除了熱效率有顯著提高外,在作為動(dòng)力機(jī)來帶動(dòng)其他工作機(jī)的性能方面仍未取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。就是說,瓦特的這種蒸汽機(jī)還是無法作為真正的動(dòng)力機(jī)。
自1769年試制出帶有分離冷凝器的蒸汽機(jī)樣機(jī)之后,瓦特就已看出熱效率低已不是他的蒸汽機(jī)的主要弊病,而活塞只能做往返的直線運(yùn)動(dòng)才是它的根本局限。1781年,瓦特參加圓月學(xué)社的活動(dòng),也許在聚會(huì)中會(huì)員們提到天文學(xué)家赫舍爾在當(dāng)年發(fā)現(xiàn)的天王星以及由此引出的行星繞日的圓周運(yùn)動(dòng)啟發(fā)了他,也許是鐘表中的齒輪的圓周運(yùn)動(dòng)啟發(fā)了他,他想到了把活塞往返直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)樾D(zhuǎn)的圓周運(yùn)動(dòng)就可以使動(dòng)力傳給任何工作機(jī)。同年,他研制出了一套被稱為“太陽和行星”的齒輪聯(lián)動(dòng)裝置,終于把活塞的往返直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)辇X輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。為了使輪軸的旋軸增加慣性,從而使圓周運(yùn)動(dòng)更加均勻,瓦特還在輪軸上加裝了一個(gè)飛輪。由于對傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)的這一重大革新,瓦特的這種蒸汽機(jī)才真正成為了能帶動(dòng)一切工作的動(dòng)力機(jī)。機(jī)構(gòu)的這一重大革新,瓦特的這種蒸汽機(jī)才真正成為了能帶動(dòng)一切工作的動(dòng)力機(jī)。1781年底,瓦特以發(fā)明帶有齒輪和拉桿的機(jī)械聯(lián)動(dòng)裝置獲得第二個(gè)專利。由于這種蒸汽機(jī)加上了輪軸和飛輪,這時(shí)的蒸汽機(jī)在把活塞的往返直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)檩嗇S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),多消耗了不少能量。這樣,蒸汽機(jī)的效率不是很高,動(dòng)力不是很大。為了進(jìn)一步提高蒸汽機(jī)的效率,瓦特在發(fā)明齒輪聯(lián)動(dòng)裝置之后,對汽缸本身進(jìn)行了研究。他發(fā)現(xiàn),雖然把紐可門蒸汽機(jī)的內(nèi)部冷凝變成了外部冷凝,使蒸汽機(jī)的熱效率有了顯著提高,但他的蒸汽機(jī)中蒸汽推動(dòng)活塞的沖程工藝與紐可門蒸汽機(jī)沒有不同。兩者的蒸汽都是單項(xiàng)運(yùn)動(dòng),從一端進(jìn)入,另一端出來。他想,如果讓蒸汽能夠從兩端進(jìn)入和排出,就可以讓蒸汽既能推動(dòng)活塞向上運(yùn)動(dòng)又能推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)。那么,他的效率就可以提高一倍。1782年,瓦特根據(jù)這一設(shè)想,試制出了一種帶有雙向裝置的新汽缸,由此瓦特獲得了他的第三項(xiàng)專利。把原來的單項(xiàng)汽缸裝置改裝成雙向汽缸,并首次把引入汽缸的蒸汽由低壓蒸汽變?yōu)楦邏赫羝?,這是瓦特在改進(jìn)紐可門蒸汽機(jī)的過程中的第三次飛躍。通過這三次技術(shù)飛躍,紐可門蒸汽機(jī)完全演變成了瓦特蒸汽機(jī)。從最初接觸蒸汽技術(shù)到瓦特蒸汽機(jī)研制成功,瓦特走過了20多年的艱難歷程。瓦特雖然多次受挫、屢遭失敗,但他仍然堅(jiān)持不懈、百折不撓,終于完成了對紐可門蒸汽機(jī)的三次革新,使蒸汽機(jī)得到了更廣泛的應(yīng)用,成為改造世界的動(dòng)力。1784年,瓦特以帶有飛輪、齒輪聯(lián)動(dòng)裝置和雙向裝置的高壓蒸汽機(jī)的綜合組裝取得了他在革新紐可門蒸汽機(jī)過程中的第四項(xiàng)專利。1788年,瓦特發(fā)明了離心調(diào)速器和節(jié)氣閥;1790年,他又發(fā)明了汽缸示工器,至此瓦特完成了蒸汽機(jī)發(fā)明的全過程。
歷史故事大全(二)
瓦特出生在一個(gè)機(jī)械工匠世家,從小就接觸了很多有關(guān)機(jī)械的知識,并對這些知識進(jìn)行了深入研究。瓦特長大后,從事機(jī)械修理工作,并在這一行顯示出了過人的才能。
1756年,瓦特來到格拉斯哥大學(xué)當(dāng)一名儀器修理工。在工作中,他接觸到很多以蒸汽作為動(dòng)力的機(jī)械,大大開闊了自己的眼界,并對蒸汽機(jī)產(chǎn)生了極大的興趣。
一天,一所學(xué)校讓瓦特修理一臺紐可門蒸汽機(jī)。之前瓦特從來沒接觸過這種機(jī)器,但他不怕困難,毅然接下了這份工作。
在修理的過程中,他認(rèn)真研究蒸汽機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理,并發(fā)現(xiàn)了紐可門蒸汽機(jī)存在的一些問題:由于汽缸時(shí)冷時(shí)熱,蒸汽的利用率很低,而且活塞的活動(dòng)時(shí)斷時(shí)續(xù),速度比較慢,很容易漏氣。
瓦特在修好紐可門蒸汽機(jī)之后,便經(jīng)常思考如何改進(jìn)現(xiàn)有的蒸汽機(jī)。
一天,正在散步的瓦特想:蒸汽的利用率不高,是因?yàn)闅飧變?nèi)的溫度無法保持一致。那為什么不能設(shè)計(jì)一個(gè)裝置,來保證汽缸里的溫度恒定呢?
回家后,瓦特畫了很多設(shè)計(jì)圖,終于研制出了新的蒸汽機(jī)。這種蒸汽機(jī)大大提高了蒸汽的利用率,節(jié)省了燃料。瓦特并不滿足于自己取得的成就,他不斷改進(jìn)其他零配件,使蒸汽機(jī)的工作效率大大提高。1874年,瓦特發(fā)明的蒸汽機(jī)問世了,并引起了世人的關(guān)注。這種節(jié)省燃料、性能良好的蒸汽機(jī)得到一致好評,并被逐漸推廣開來。
瓦特是世人公認(rèn)的蒸汽機(jī)的發(fā)明者,蒸汽機(jī)推動(dòng)了工業(yè)的發(fā)展和整個(gè)人類文明的進(jìn)步。人們?yōu)榱思o(jì)念他,把功率的單位定為“瓦特”。
瓦特并不是科學(xué)家,但他發(fā)明的蒸汽機(jī)卻有著劃時(shí)代的意義??梢?,只要肯努力,任何人都可以創(chuàng)造奇跡。
歷史故事大全(三)
瓦特是世界公認(rèn)的蒸汽機(jī)發(fā)明家。他的創(chuàng)造精神、超人的才能和不懈的鉆研為后人留下了寶貴的精神和物質(zhì)財(cái)富。1781年,瓦特制造了從汽缸兩邊推動(dòng)活塞的動(dòng)作蒸汽機(jī),并采用曲柄結(jié)構(gòu),使往復(fù)的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榉胖眠\(yùn)動(dòng)。瓦特還設(shè)計(jì)了離心節(jié)速器,利用反饋原理控制蒸汽機(jī)的轉(zhuǎn)速,使蒸汽機(jī)迅速被各工業(yè)部門采用,為產(chǎn)業(yè)革命鋪平了道路。瓦特改進(jìn)、發(fā)明的蒸汽機(jī)是對近代科學(xué)和生產(chǎn)的巨大貢獻(xiàn),具有劃時(shí)代的意義,它導(dǎo)致了第一次工業(yè)技術(shù)革命的興起,極大地推進(jìn)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展。
骨瘦如柴的“懶孩子”
瓦特從小性格就很倔強(qiáng)。他和別的孩子一樣都喜歡玩具,但是與眾不同的是,到他手里的玩具一定要拆開,零件要卸下來,要看個(gè)究竟,弄個(gè)明白。然后,再按照原來的模樣安裝上,組合好,使玩具恢復(fù)原狀。一次鄰居家孩子的小車壞了,那個(gè)孩子很著急,瓦特拿過來,隨手弄一弄就好了。像這樣的事可多了,瓦特給孩子們修好了許多玩具呢。
瓦特的父親是一個(gè)窮苦的木匠,整日如牛負(fù)重般地勞動(dòng)著。母親負(fù)擔(dān)家務(wù),整個(gè)家庭充滿著痛苦和憂愁,由于他出生于這樣貧寒的家庭,自然父母很難給他以結(jié)實(shí)健康的身體。
童年的瓦特身體非常虛弱,骨瘦如柴,貧病交加,使他失去了入學(xué)校讀書的機(jī)會(huì)。時(shí)間長了,孩子們也都不體諒他,見他不上學(xué),游手好閑,常常半真半假地說他壞話,叫他“懶孩子”、“病包子”,瓦特聽了很不高興。
孩子們給他起的這些外號很傷害瓦特的自尊心。他不甘心就這樣虛度童年,他要求讀書,渴望學(xué)習(xí)。在他強(qiáng)烈的要求下,父母拗不過他,只好答應(yīng)教他讀書。不管春夏秋冬,不管怎樣辛苦勞累,他們都要抽空教他讀書、寫字,有時(shí)還幫他學(xué)些算術(shù)。就這樣,童年的瓦特,在貧寒的家庭里,過著他那聊以自慰的學(xué)習(xí)生活。學(xué)的知識雖不多,他卻記得很牢固,有時(shí)還能舉一反三。
大約在瓦特六七歲時(shí),發(fā)生過這樣一件事。有一天,一位客人來看望他父親。閑聊時(shí),客人看見瓦特正拿著一支粉筆在地板上、火爐上畫些圓圈和直線。客人便關(guān)切地對他父親說:“你為什么不送孩子進(jìn)學(xué)校學(xué)些有用的功課呢?在家里亂畫,豈不白白浪費(fèi)時(shí)光?”
父親馬上哈哈笑起來,然后回答說:“先生,你仔細(xì)看看,你看我的孩子在畫什么。”
客人很納悶,好奇地走過去,細(xì)心地瞧了一陣子,然后恍然大悟地說:“啊,原來是這樣。這孩子畫的是圓形和方形的平面圖哇!這不是浪費(fèi),是在演算一個(gè)幾何學(xué)上的問題,決不是浪費(fèi)?!闭f完后,贊許地拍拍瓦特的肩膀。
一壺開水的啟示
隨著智力的開發(fā),瓦特對客觀存在的一些事物都發(fā)生了濃厚的興趣,產(chǎn)生了好奇和鉆研之心。這為他以后發(fā)明蒸汽機(jī)打下了良好的基礎(chǔ)。
在瓦特的故鄉(xiāng)——格林諾克的小鎮(zhèn)子上,家家戶戶都是生火燒水做飯。對這種司空見慣的事,有誰留過心呢?瓦特就留了心。
有一次,他在廚房里看祖母做飯。灶上坐著一壺開水,開水在沸騰,壺蓋啪啪啪地作響,不停地往上跳動(dòng)。瓦特觀察好半天,感到很奇怪,猜不透這是什么緣故,就問祖母:“是什么東西使壺蓋跳動(dòng)呢?”祖母回答說:“水開了,就這樣。”瓦特沒有滿足,又追問:“為什么水開了壺蓋就跳動(dòng)?是什么東西推動(dòng)它嗎?”可能是祖母太忙了,沒有工夫答對他,便不耐煩地說:“不知道。小孩子刨根問底地問這些有什么意思呢。”瓦特在他祖母那里不但沒有找到答案,反而受到了冤枉的批評,心里很不舒服,可他并不灰心。
連續(xù)幾天,每當(dāng)做飯時(shí),他就蹲在火爐旁邊細(xì)心地觀察著。起初,壺蓋很安穩(wěn),隔了一會(huì)兒,水要開了,發(fā)出嘩嘩的響聲。突然,壺里的水蒸氣冒出來,推動(dòng)壺蓋跳動(dòng)了。水蒸氣不住地往上冒,壺蓋也不停地跳動(dòng)著,好像里邊藏著個(gè)魔術(shù)師,在變戲法似的。瓦特高興了,幾乎叫出聲來,他把壺蓋揭開蓋上,蓋上又揭開,反復(fù)驗(yàn)證。他還把杯子、調(diào)羹遮在水蒸氣噴出的地方。瓦特終于弄清楚了,是水蒸氣推動(dòng)壺蓋跳動(dòng),這水蒸氣的力量還真不小呢!
就在瓦特興高采烈、欣喜若狂的時(shí)候,祖母又開腔了:“你這孩子,不知好歹,水壺有什么好玩的,快給我走開!”她氣勢洶洶地說。
他的祖母過于急躁和主觀了,這隨隨便便不放在心上的話,險(xiǎn)些挫傷了瓦特的自尊心和探求科學(xué)知識的積極性。年邁的老人啊,根本不理解瓦特的心,不知道“水蒸氣”對瓦特有多么大的啟示!水蒸氣推動(dòng)壺蓋跳動(dòng)的物理現(xiàn)象,不正是瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)的認(rèn)識源泉嗎?
做不完的模型
瓦特刻苦好學(xué),有時(shí)讀書通宵達(dá)旦。15歲就開始讀一些工藝和物理方面的書籍,已經(jīng)具有了一些自然科學(xué)知識。他喜歡天文學(xué),常常一個(gè)人躺在草地上,觀察天空的星星。他喜歡做模型:小起重機(jī)、小轆轤、小抽氣筒以及船上用的各種對象,他幾乎都做過,有的反復(fù)做過多次。
父親被瓦特的好學(xué)精神感動(dòng)了,慷慨地把自己使用多年的一套木工工具送給了瓦特,以示支持。瓦特利用這些工具,運(yùn)用所學(xué)知識,試做了一件發(fā)電機(jī)器。這種機(jī)器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),能放射出燦爛耀眼的火花,還能產(chǎn)生一種電流,觸到身上,有強(qiáng)烈的刺激感。鄰居的孩子看了感到既新奇又神秘,都說瓦特了不起;年長的人也贊揚(yáng)瓦特,說他有出息。
鐘表店里的小學(xué)徒
瓦特18歲那年,家庭生活更加困苦,幾乎到了斷炊的地步。生活所迫,他不得不去外地謀生。他離開家時(shí),衣服襤褸,只背著一個(gè)衣箱,箱中除了僅有的一件舊背心、一雙襪子外,其余的則是工具。
開始,瓦特到了格拉斯哥,在一家數(shù)學(xué)儀器店里學(xué)習(xí)制造儀器。這里的工作很好,活兒很順手,又能向長者學(xué)習(xí)一些技藝。
可是老板很吝嗇,對瓦特很刻薄。這種謀生,解決不了家庭的困難。不久,他隨著一位老船長到了倫敦。原想到倫敦也許會(huì)好一些,沒想到反而遭了難。瓦特幾乎天天徘徊在街頭尋找職業(yè)。也許人家看他面容過于憔悴了吧,多日來,沒有一個(gè)人收留他,雇用他。
倫敦是一個(gè)繁華的鬧市,有百萬人口,然而卻容納不下一個(gè)年輕的單身漢。在萬不得已的情況下,他以不計(jì)報(bào)酬的特殊條件在一家鐘表店里落了腳。倫敦的寒酸生活,摧殘了瓦特那經(jīng)不起折騰的身體,使他失去了青春的活力,但同時(shí)也磨煉了他的毅力。過了一段時(shí)間,瓦特便離開了這敲骨吸髓的鐘表店,返回格拉斯哥城。
到了格拉斯哥,瓦特打算支撐個(gè)門戶,開設(shè)一家制造數(shù)學(xué)儀器的小商店。在籌劃中,遭到了同行業(yè)主的刁難和阻攔,沒有實(shí)現(xiàn)。說也巧,正在為難之時(shí),得到了本城一位大學(xué)教授的幫助。教授給他在格拉斯哥大學(xué)里借了一間房子,名義上是專門為大學(xué)制造數(shù)學(xué)儀器,可實(shí)際上,是修理理科儀器。在這所大學(xué)里,他結(jié)識了一些教授、學(xué)者,他閱讀了一些科學(xué)書籍,他打開了科學(xué)知識寶庫的大門,他如饑似渴的求知欲得到了起碼的滿足。在這里,他恢復(fù)了身體,恢復(fù)了青春。此時(shí)瓦特剛剛20歲。
坎坷的道路,使瓦特過早體會(huì)到人世間的辛酸和不平。但他沒有氣餒,反而增加了勇氣,他要通過高尚的勞動(dòng)、勤勞的雙手,去迎接那新的希望和光明。
歷史故事大全(四)
英國發(fā)明家。對當(dāng)時(shí)已出現(xiàn)的原始蒸汽機(jī)作了一系列的重大改進(jìn)和發(fā)明,提高了蒸汽機(jī)的熱效率和工作的可靠性,使蒸汽機(jī)成為工業(yè)上可用的發(fā)動(dòng)機(jī),并由此得到廣泛的應(yīng)用。
也許,你曾聽說過這樣的傳說:壺里的水燒開了,蒸汽不斷地掀動(dòng)著壺蓋,瓦特看了大受啟發(fā),于是便發(fā)明了蒸汽機(jī)。
其實(shí),這個(gè)傳說并不可靠。因?yàn)樵谕咛刂?,人們已?jīng)發(fā)明了蒸汽機(jī);瓦特是在別人發(fā)明的蒸汽機(jī)的基礎(chǔ)上加以改進(jìn),使蒸汽機(jī)臻于完善,能應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。另外,瓦特改進(jìn)蒸汽機(jī),也并不容易,而是花費(fèi)了10多年的艱苦勞動(dòng)!
1736年,瓦特出生在英國造船工業(yè)中心格拉斯哥附近的小鎮(zhèn)格里諾克。瓦特的父親是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)豐富的木匠,他的祖父和叔叔也都是機(jī)械工人。由于家里很窮,瓦特沒辦法到學(xué)校里讀書,就頑強(qiáng)地自學(xué)。在6歲的時(shí)候,瓦特就開始自學(xué)幾何,后來自學(xué)物理。到了15歲的時(shí)候,他學(xué)完了《物理學(xué)原理》等書。
瓦特小時(shí)候很喜歡自己動(dòng)手,制造各種機(jī)械。他曾制造和修理起重機(jī)、唧筒、滑車和一些航海器械。就這樣,小瓦特對機(jī)械產(chǎn)生了濃厚的興趣。
瓦特17歲的時(shí)候,就去當(dāng)學(xué)徒,跟人學(xué)習(xí)修理機(jī)器。19歲的時(shí)候,瓦特來到倫敦,在一家鐘表店里當(dāng)學(xué)徒。
瓦特心靈手巧。他從修理各種機(jī)器中,弄懂了許多機(jī)械原理,于是修理的范圍越來越廣,甚至連經(jīng)緯儀、方位羅盤、象限儀這些精密儀器,他也能修理。
瓦特那高超的手藝,引起了格拉斯哥大學(xué)教授臺克的注意,聘請瓦特到格拉斯哥大學(xué)附屬的教學(xué)儀器廠當(dāng)儀器修理工。在那里,瓦特開始接觸蒸汽機(jī),成為他一生事業(yè)的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
早在瓦特之前,人們就已經(jīng)在那里制造蒸汽機(jī)了。從達(dá)·芬奇到牛頓,已有20多人研究過用蒸汽作動(dòng)力的機(jī)械。1690年,法國的巴本制成了一臺蒸汽機(jī)。1698年,英國的塞維利制成一臺蒸汽泵,能夠在礦井中抽水。1705年,蘇格蘭鐵匠紐可門在巴本和塞維利的基礎(chǔ)上,制成了一臺蒸汽機(jī)。從1712年起,這種蒸汽機(jī)開始在英國各礦井使用。
不過,紐可門發(fā)明的蒸汽機(jī),工作效率很低,常常要消耗大量的煤。
1764年,瓦特在格拉斯哥大學(xué)修理一臺紐可門蒸汽機(jī),使他有機(jī)會(huì)深入了解蒸汽機(jī)的構(gòu)造,對蒸汽機(jī)產(chǎn)生了濃厚的興趣。瓦特看出了紐可門蒸汽機(jī)的毛病——蒸汽是在汽缸中冷凝,要花費(fèi)大量的熱量來加熱汽缸。
瓦特憑借他豐富的機(jī)械知識和靈巧的雙手,開始想辦法改進(jìn)紐可門的蒸汽機(jī)。那時(shí)候,瓦特身體不大好,可是他仍夜以繼日地工作,花費(fèi)了2年多時(shí)間,終于制成了一種新型的蒸汽機(jī),工作效率大為提高。接著,瓦特又花費(fèi)了6年多的時(shí)間,對蒸汽機(jī)作了兩次重大改革。1784年,瓦特終于制成了新式的單動(dòng)作蒸汽機(jī)。這種新蒸汽機(jī)比紐可門蒸汽機(jī)的耗煤量節(jié)省四分之三,而且運(yùn)轉(zhuǎn)速度大為提高。
從此以后,蒸汽機(jī)廣泛得到應(yīng)用,成為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的動(dòng)力。
正如恩格斯所指出的:“蒸汽機(jī)是第一個(gè)真正國際性的發(fā)明。”恩格斯還指出,“自從蒸汽和新的工具機(jī)把舊的工場手工業(yè)變成大工業(yè)以后,在資產(chǎn)階級領(lǐng)導(dǎo)下造成的生產(chǎn)力,就以前所未聞的速度和前所未聞的規(guī)模發(fā)展起來了。”
隨著蒸汽機(jī)的廣泛應(yīng)用,瓦特的大名也隨之傳遍了歐洲。人們把瓦特譽(yù)為“蒸汽大王”。
這時(shí),榮譽(yù)和金錢像雪花般向瓦特飛來,他從一個(gè)窮苦的工人一下子躍為大老板,躍為英國皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。
瓦特迷醉于榮譽(yù)、金錢、地位和權(quán)力,變得無所作為。他的后半生,在科學(xué)技術(shù)上沒有做出什么貢獻(xiàn)。相反,瓦特以權(quán)威的身份,去壓制別人的發(fā)明。1781年,瓦特曾反對推廣霍恩布魯渥發(fā)明的“雙筒蒸汽機(jī)”;18世紀(jì)末,他又極力壓制特列維蒂克發(fā)明的“高壓蒸汽機(jī)”。
1819年,瓦特逝世,終年83歲。
瓦特的一生說明:在科學(xué)的征途上只有不斷艱苦地攀登,才會(huì)有所發(fā)明,有所前進(jìn);一旦有了坐享其成的念頭,就會(huì)停滯不前,甚至成為絆腳石。
歷史故事大全(五)
詹姆斯·瓦特(JamesWatt,1736年1月19日—1819年8月25日),英國發(fā)明家,第一次工業(yè)革命的重要人物。
1776年制造出第一臺有實(shí)用價(jià)值的蒸汽機(jī)。以后又經(jīng)過一系列重大改進(jìn),使之成為“萬能的原動(dòng)機(jī)”,在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。他開辟了人類利用能源新時(shí)代,使人類進(jìn)入“蒸汽時(shí)代”。后人為了紀(jì)念這位偉大的發(fā)明家,把功率的單位定為“瓦特”(簡稱“瓦”,符號W)。
家世背景
1736年1月19日,詹姆斯·瓦特出生于蘇格蘭格拉斯哥附近,克萊德河灣上的港口小鎮(zhèn)格林諾克。
瓦特的父親是熟練的造船工人并擁有自己的船只與造船作坊,還是小鎮(zhèn)的官員。瓦特的母親AgnesMuirhead出身于一個(gè)貴族家庭并受過良好的教育。盡管瓦特出自于宗教家庭,但他后來還是成為了自然神論者。
瓦特小時(shí)候因?yàn)樯眢w較弱去學(xué)校的時(shí)間不多,主要的教育都是由母親在家里進(jìn)行。瓦特從小就表現(xiàn)出了精巧的動(dòng)手能力以及數(shù)學(xué)上的天分,并且接受了很多蘇格蘭民間傳說與故事。
早年經(jīng)歷
瓦特17歲的時(shí)候,母親去世了,而父親的生意開始走下坡路。瓦特到倫敦的一家儀表修理廠作了一年的徒工,然后回到蘇格蘭格拉斯哥打算開一家自己的修理店。盡管當(dāng)時(shí)蘇格蘭還沒有類似的修理店,但是由于他沒有做夠要求的7年徒工,他的開店申請還是被格拉斯哥的錘業(yè)者行會(huì)(管理所有使用錘子的工匠)拒絕了。
1755年瓦特離開蘇格蘭,到倫敦尋求儀器制造匠的培訓(xùn)。他被康西爾的約翰·摩根所接納。
求學(xué)經(jīng)歷
1757年,格拉斯哥大學(xué)的教授提供給瓦特一個(gè)機(jī)會(huì),讓他在大學(xué)里開設(shè)了一間小修理店,這幫助瓦特走出了困境。其中的一位教授,物理學(xué)家與化學(xué)家約瑟夫·布萊克(JosephBlack)更是成了瓦特的朋友與導(dǎo)師。
1757年格拉斯哥大學(xué)任命瓦特為其正式“數(shù)學(xué)儀器制造師”,并在校園里安排了一個(gè)車間。
改良蒸汽機(jī)
瓦特的小店開業(yè)5年后,在朋友羅賓遜教授的引導(dǎo)下,瓦特開始了對蒸汽機(jī)的實(shí)驗(yàn)。直到此時(shí),瓦特也還從未親眼見過一臺可以運(yùn)轉(zhuǎn)的蒸汽機(jī),但是他開始建造自己的蒸汽機(jī)模型。初步的實(shí)驗(yàn)失敗了,但是他堅(jiān)持繼續(xù)實(shí)驗(yàn)并且閱讀了所有他能找到的有關(guān)蒸汽機(jī)的材料,獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)了潛熱的重要性(盡管這在好幾年前就被布萊克教授發(fā)現(xiàn)了,但瓦特當(dāng)時(shí)并不知情)。
1763年,瓦特得知格拉斯哥大學(xué)有一臺紐科門蒸汽機(jī),但是正在倫敦修理,他請求學(xué)校取回了這臺蒸汽機(jī)并親自進(jìn)行了修理。修理后這臺蒸汽機(jī)勉強(qiáng)可以工作,但是效率很低。經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn),瓦特發(fā)現(xiàn)效率低的原因是由于活塞每推動(dòng)一次,氣缸里的蒸汽都要先冷凝,然后再加熱進(jìn)行下一次推動(dòng),從而使得蒸汽80%的熱量都耗費(fèi)在維持氣缸的溫度上面。
1763-1765年瓦特在修理紐科門泵時(shí),設(shè)計(jì)冷凝器解決效率低的問題,羅巴克把瓦特的發(fā)明用于商業(yè)上。
1765年,瓦特取得了關(guān)鍵性的進(jìn)展,他想到將冷凝器與氣缸分離開來,使得氣缸溫度可以持續(xù)維持在注入的蒸汽的溫度,并在此基礎(chǔ)上很快建造了一個(gè)可以連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的模型。
但是要想建造一臺實(shí)際的蒸汽機(jī)還有很長的路要走。
首先是資金,布萊克教授提供了一些幫助,但更多的資助來自于約翰·羅巴克(JohnRoebuck)。羅巴克是一位成功的企業(yè)家,著名的卡倫鋼鐵廠的擁有者,在羅巴克的贊助下,瓦特開始了新式蒸汽機(jī)的試制,并成為新公司的合伙人。
試制中的主要困難還在于活塞與氣缸的加工制造工藝上。當(dāng)時(shí)的工藝水平下鋼鐵工人更像是鐵匠而不是機(jī)械師,所以制造的結(jié)果很不滿意。此外由于當(dāng)時(shí)的相關(guān)專利申請需要國會(huì)的認(rèn)可,大部分的資金都花費(fèi)在相關(guān)程序上。由于資金的短缺,瓦特不得不另找了一份運(yùn)河測量員的工作,并一干就是8年。
這之后,羅巴克破產(chǎn),相關(guān)專利都由伯明翰一間鑄造廠老板馬修·博爾頓接手。瓦特與博爾頓從此開始了他們之間長達(dá)25年的成功合作。
與博爾頓的合作,使得瓦特得到了更好的設(shè)備資金以及技術(shù)上的支持,特別是在加工制造工藝方面。新型蒸汽機(jī)制造的一個(gè)主要困難在于活塞與大型氣缸的密合,這個(gè)問題最終被約翰·威爾金森(JohnWilkinson)解決,他在改進(jìn)加農(nóng)炮的制造時(shí)提出了一種新的精密鏜孔加工技術(shù),可以用于蒸汽機(jī)的制造。
1776年博爾登-瓦特蒸汽機(jī)在波羅姆菲爾德煤礦首次向公眾展示其工作狀態(tài)。
1776年,終于第一批新型蒸汽機(jī)制造成功并應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)。這批蒸汽機(jī)由于還只能提供往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)而主要應(yīng)用于抽水泵上。在之后的5年中,瓦特贏得了大量的訂單并忙于奔波于各個(gè)礦場之間安裝由這種新型蒸汽機(jī)帶動(dòng)的水泵。在博爾頓的要求下,瓦特開始繼續(xù)研究如何將蒸汽機(jī)的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為圓周運(yùn)動(dòng),以便使得蒸汽機(jī)能為絕大多數(shù)機(jī)器提供動(dòng)力。一個(gè)顯而易見的解決辦法是通過曲柄傳動(dòng),但是該項(xiàng)專利所有人,約翰·斯蒂德(JohnSteed)要求同時(shí)分享瓦特此前的分離冷凝器的專利,這一要求被瓦特堅(jiān)決地拒絕了。
1781年,瓦特公司的雇員威廉·默多克(WilliamMurdoch)發(fā)明了一種稱為“太陽與行星”的曲柄齒輪傳動(dòng)系統(tǒng),并以瓦特的名義成功申請了專利。這一發(fā)明繞開了曲柄專利的限制,極大地?cái)U(kuò)展了蒸汽機(jī)的應(yīng)用。之后的6年里,瓦特又對蒸汽機(jī)作了一系列改進(jìn)并取得了一系列專利:發(fā)明了雙向氣缸,使得蒸汽能夠從兩端進(jìn)出從而可以推動(dòng)活塞雙向運(yùn)動(dòng),而不是以前那樣只能單向推動(dòng);使用節(jié)氣閥門與離心節(jié)速器來控制氣壓與蒸汽機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn);發(fā)明了一種氣壓示工器來指示蒸汽狀況;發(fā)明了三連桿組保證氣缸推桿與氣泵的直線運(yùn)動(dòng)。由于擔(dān)心爆炸的危險(xiǎn)以及泄露問題,瓦特的早期蒸汽機(jī)都是使用低壓蒸汽,后來才引進(jìn)了高壓蒸汽。所有這些革新結(jié)合到一起,使得瓦特的新型蒸汽機(jī)(聯(lián)協(xié)式蒸汽機(jī))的效率是過去的紐科門蒸汽機(jī)的5倍。
1782年瓦特的雙向式蒸汽機(jī)取得專利,同年他發(fā)明了一種標(biāo)準(zhǔn)單位:馬力。
1782年,韋奇伍德在伊特魯里亞陶瓷廠大規(guī)模采用博爾頓——瓦特鑄造廠生產(chǎn)的聯(lián)協(xié)式蒸汽機(jī)和伯明翰廠生產(chǎn)的動(dòng)力機(jī)床,進(jìn)行機(jī)械化陶瓷生產(chǎn)。
1784年,瓦特對聯(lián)協(xié)式蒸汽機(jī)進(jìn)行了改進(jìn),增加了一種自動(dòng)調(diào)節(jié)蒸汽機(jī)速率的裝置,使它能適用于各種機(jī)械的運(yùn)動(dòng)。從此之后,紡織業(yè)、采礦業(yè)、冶金業(yè)、造紙業(yè)等工業(yè)部門,都先后采用蒸汽機(jī)做為動(dòng)力。
1785年以后,瓦特改進(jìn)的蒸汽機(jī)首先在紡織部門投入使用,受到廣泛歡迎。
1794年,瓦特與博爾頓合伙組建了專門制造蒸汽機(jī)的公司。在博爾頓的成功經(jīng)營下,到1824年就生產(chǎn)了1165臺蒸汽機(jī)。瓦特與博爾頓都賺到了不少錢。
步入晚年
瓦特在半退休之前也有很多其它發(fā)明,比如他發(fā)明了一種新的利用望遠(yuǎn)鏡測距的方法,一種新的透印印刷術(shù),對油燈進(jìn)行了改進(jìn),蒸汽碾壓機(jī)以及延續(xù)至今的機(jī)械圖紙著色法。
1800年瓦特的專利與博爾頓的合作到期,他于同年退休。但他們的合作延續(xù)到下一代,馬修·博爾頓與小詹姆斯·瓦特繼續(xù)合作,同時(shí)吸收了威廉·默多克為合伙人,保證了了公司的持續(xù)成功。瓦特退休后曾與他的第二任妻子到法國與德國旅行,并且在威爾士購買了一所住宅。
1819年8月25日,83歲的瓦特于英國斯塔福德郡,漢茲沃斯的家中去世。
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