瓦特還會發明蒸汽機嗎（瓦特的蒸汽機）

2023-05-11 00:06:59 1

上中學的時候，我們的歷史教科書上是這樣寫的：

瓦特，蒸汽機之父。

打開百科，也可以看到：

詹姆斯·瓦特（James Watt，1736年1月19日—1819年8月25日），英國發明家、企業家，第一次工業革命的重要人物，1776年製造出第一臺有實用價值的蒸汽機。

他開闢了人類利用能源新時代，使人類進入「蒸汽時代」。

能看出來，瓦特與蒸汽機的關係十分密切

但是，蒸汽機最早，卻並不是瓦特發明的，僅僅是由於瓦特對於蒸汽機的改良，才讓這場突如其來的工業革命，成為了兩千年來人類歷史上發生的最重大的革命！

然而，是誰發明了蒸汽機呢？

查詢資料顯示，一個叫做希羅的科學家，在公元1世紀，發明了世界上第一個利用蒸汽驅動的機器，叫做：汽轉球。

這個裝置是最早的蒸汽機雛形，但是遺憾的是，它並沒有實際的應用意義。在更多的人眼中，它更像是一個玩具！

啥樣的呢？我們自己都可以製作：

1.準備一個易拉罐，裡面裝滿水；

2.在易拉罐兩端，各插兩個小孔，小孔插上導氣管；

3.將易拉罐懸掛起來；

4.點燃蠟燭，烘烤易拉罐底部；

5.觀察易拉罐。

此時，我們能驚訝的看到，易拉罐受熱，兩邊的小孔處，導氣管在呼呼的冒著熱氣，根據作用力和反作用力，易拉罐逐漸開始動了起來！

神奇的動力學！熱能轉換成動能！

這個叫希羅的科學家發明了這個玩意，只能給當世乃至後世的人這樣一個印象：

這個人很厲害，設計了一個利用蒸汽原理來驅動的玩具！

這樣的原理，直到瓦特出現，才徹底讓它走上了實用的道路，此時，距離希羅發明汽轉球，已經過了1700年。

時間，還要回到1763年，當時已經在著手研究蒸汽機改良的瓦特，得知格拉斯哥大學有一臺蒸汽機正在倫敦修理，他哀求校方能夠召回這臺機會，讓自己來研究研究。

經過努力，瓦特拿到手了，他發現這臺修理後這臺蒸汽機勉強可以工作，但是效率很低。

經過分析，原因在於氣缸裡的蒸汽，做了大量的無用功！它們80%的熱量，都用在了維持氣缸的溫度上。

經過大量實驗，瓦特發現效率低的原因是由於活塞每推動一次，氣缸裡的蒸汽都要先冷凝，然後再加熱進行下一次推動，從而使得蒸汽80%的熱量都耗費在維持氣缸的溫度上面。

過了兩年，瓦特決定將冷凝器與氣缸分離開來，使得氣缸溫度可以持續維持在注入的蒸汽的溫度，並在此基礎上很快建造了一個可以連續運轉的模型。

此後，瓦特在企業家約翰·羅巴克（John Roebuck）的資金幫助下，開始了新式蒸汽機的試製，並成為新公司的合伙人。

13年之後，也就是1776年，由瓦特牽頭研發的第一批新型蒸汽機製造成功並應用於實際生產。

但這批蒸汽機由於還只能提供往復直線運動而主要應用於抽水泵上。

於是，瓦特開始繼續研究如何將蒸汽機的直線往復運動轉化為圓周運動，以便使得蒸汽機能為絕大多數機器提供動力。

1781年，瓦特公司的僱員威廉·默多克（William Murdoch）發明了一種稱為「太陽與行星」的曲柄齒輪傳動系統，並以瓦特的名義成功申請了專利。這一發明繞開了曲柄專利的限制，極大地擴展了蒸汽機的應用。

之後的6年裡，瓦特又對蒸汽機作了一系列改進並取得了一系列專利：發明了雙向氣缸，使得蒸汽能夠從兩端進出從而可以推動活塞雙向運動，而不是以前那樣只能單向推動；使用節氣閥門與離心節速器來控制氣壓與蒸汽機的運轉；發明了一種氣壓指示工器來指示蒸汽狀況；發明了三連杆組保證氣缸推桿與氣泵的直線運動。由於擔心爆炸的危險以及洩露問題，瓦特的早期蒸汽機都是使用低壓蒸汽，後來才引進了高壓蒸汽。

1785年以後，瓦特改進的蒸汽機首先在紡織部門投入使用，受到廣泛歡迎。

可以看出，從希羅最初構建蒸汽機模型，到後來瓦特改良，其實還經過了很長的路，而瓦特改良蒸汽機，也用了將近20年的時間。

我們能悟出什麼道理呢？

認準一個方向持續發力，不斷思考，總能成就一番事業，古人如此，今朝也應該如此，僅以此話，與君共勉！

關鍵是，別放棄！別虛度這青春歲月！#詹姆斯·瓦特##工業革命#

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