趣說瓦特與蒸汽機

本文格式為Word版，下載可任意編輯——趣說瓦特與蒸汽機1瓦特的生平簡介

瓦特（1736～1819）是世界公認(rèn)的蒸汽機發(fā)明家，1736年，瓦特出生在英國功格蘭拉斯歌市附近的一個小鎮(zhèn)格里諾克，他的父親是一個經(jīng)驗豐富的木匠，少年時代的瓦特，曾就讀于格里諾克的文法學(xué)院，數(shù)學(xué)成績特別優(yōu)秀。但由于家境貧苦和體弱多病，沒有畢業(yè)退學(xué)了，始終沒有受過完整的正規(guī)教育，后在父母的指導(dǎo)下，自學(xué)成才。他當(dāng)過徒工、工人，從1764年到1790年，經(jīng)過26年努力，終究把紐科門蒸汽機蛻變?yōu)橥咛卣羝麢C。1819年8月5日，瓦特在希思菲爾德郡的家里去世，后人為了紀(jì)念這位會居的發(fā)明家，把功率單位定為瓦特（W）。

2瓦特的童年趣事

一天晚上，瓦特和一個小女孩在家里喝茶，瓦特不停地玩弄茶壺蓋，一會兒開啟，一會兒蓋上。當(dāng)他把茶壺嘴堵住時，蒸汽頂開了茶壺蓋，在旁的外祖母對瓦特的這種無聊動作極為不滿，加以訓(xùn)斥，瓦特并不介意，他一心想著蒸汽的力量，此后萌發(fā)制造蒸汽機的念頭。

3瓦特蒸汽機的發(fā)明

在工業(yè)革命中，大量的發(fā)動機被應(yīng)用，這促使作為機械師的瓦特對改進(jìn)蒸汽機產(chǎn)生了興趣。瓦特自1764年開始改進(jìn)紐科門蒸汽機的工作，他回憶說：“當(dāng)年格拉斯哥大學(xué)把修理一臺紐科門蒸汽機的工作交給我，在修理的過程中，我深感它的不足，所以決心研制一種性能較好的蒸汽機。〞瓦特當(dāng)時告訴記者，紐科門蒸汽機有兩大缺點：燃料耗量大而效率低，另外就是它只能做來回的直線動作，因此，除了用于礦井抽水之外，紐科門蒸汽機沒有其他用途了，而它浪費的蒸汽可達(dá)八成以上。經(jīng)過一番努力，瓦特找到了紐科門蒸汽機效率低的原因和解決方法：既然蒸汽具有彈性，只要把汽缸和另一個容器相連接，讓蒸汽接入其中，就不需一再冷卻汽缸而浪費大量熱量。瓦特緊接著設(shè)計了一個與汽缸分開的冷凝器，并在汽缸外面加了絕熱套，使汽缸保持在高溫工作狀態(tài)，一臺運作正常的蒸汽機終究“出爐〞了。瓦特因此共獲得革新蒸汽機的四項專利。

4蒸汽機與產(chǎn)業(yè)革命

紐科門蒸汽機問世后，就被廣泛地應(yīng)用于社會生產(chǎn)的各個行業(yè)，但是在世界上引起重大變革的是瓦特蒸汽機。從80年代初開始，以蒸汽機為主要標(biāo)志的第一次工業(yè)革命，首先在英國，然后在西方各國迅猛發(fā)展起來。在生產(chǎn)方式上，瓦特蒸汽機的發(fā)明，為最終實現(xiàn)由工廠手工業(yè)向機器大工業(yè)的變革提供了強大的杠桿；采礦業(yè)、紡織業(yè)和冶金業(yè)是當(dāng)時的工業(yè)革命的主要行業(yè)。在采礦業(yè)中，1783年，英國著名的康沃爾采礦中心的所有紐科門蒸汽機幾乎全部為瓦特蒸汽機取代；在紡織業(yè)中，1785年，諾定昂郡建立了英國的第一座蒸汽機紡織廠；在冶金業(yè)中，從1790年開始，大量煉鐵廠相繼采用蒸汽機來開動更大的鼓風(fēng)機，來為更大的高爐提供更大的風(fēng)力，此后蒸汽機廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。瓦特蒸汽機的發(fā)明，第一次大規(guī)模地把內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，這就直接推動了熱力學(xué)和能量轉(zhuǎn)化方面的基礎(chǔ)理論的研究，同時也直接推動了紡織、采礦、冶金、機械等各類技術(shù)科學(xué)的發(fā)展。

羅爾特所