蒸汽機來自哪個國家（ChannelWE第一個真正的國際發明）

2023-05-11 00:16:55 1

科技的進步推動人類歷史的發展，摩登城市，川流不息的車來車往，霓虹閃爍的高樓大廈。推進人類社會發展迅速的重要一步，就是蒸汽機的發明，從此，人類的腳步更加快速。

《全球通史》作者L.S.斯塔夫裡阿諾斯說，「蒸汽機的歷史意義，無論怎樣誇大也不為過。」蒸汽機的出現使人類從依靠人力、畜力等原始動力中解脫了出來，實現了機器大生產，帶領人類進入蒸汽時代。

克蘭普頓機車3D列印模型

蒸汽機

1851年倫敦世博會

1851年倫敦首屆世博會上，琳琅滿目的蒸汽機成了水晶宮的寵兒和展覽品中的大宗。從早期的瓦特蒸汽機到伊萬斯的高壓蒸汽機，一個巡禮式的回顧展吸引了各國工程師和參觀者。水晶宮西北46米，是世博會的動力房，8個鍋爐共800馬力，通過直徑22釐米的地下管道將高壓蒸汽送到機械展覽區。聞名遐邇的內史密斯公司展出了最新式的蒸汽錘和水壓機。林林總總的起重機、紡織機、印刷機、脫粒機、信封機、車床、圓鋸在蒸汽機的驅動下現場演示，各展風姿。齒輪的鏗鏘和皮帶的節奏正是工業時代的旋律。

瓦特

瓦特發明蒸汽機曾經成為家喻戶曉的常識，但恩格斯的見解顯然更準確，「蒸汽機是第一個真正的國際發明」。且不說古希臘人和達文西所做的探索，法國科學家巴本和英國工程師塞維利應該是蒸汽機的先驅。

紐可門蒸汽機

1712年，英國鐵匠紐可門製造的人類第一臺實用蒸汽機風行了半個多世紀，主要用於礦井抽水。當鍋爐裡的水變成膨脹1600倍的蒸汽充滿汽缸後關上閥門，再通過噴水的辦法讓汽缸冷卻造成真空，大氣的壓力便能推動活塞做功了，但汽缸每一衝程的忽冷忽熱造成了能量極大浪費。

瓦特改進紐可門蒸汽機

1769年，格拉斯大學的儀器修理工瓦特對紐可門蒸汽機進行了根本性改造，設置了分離冷凝器，確保汽缸在恆定溫度下工作，使熱效率提高6倍。此後10年間瓦特鍥而不捨，先後5次對蒸汽機進行完善，通過行星齒輪和慣性飛輪將活塞的往復運動變為旋轉運動；使用平行四邊形運動杆，讓汽缸單向做工變為「兩頭受氣」的中國風箱式雙向做功；利用炮筒鏜床精米加工減少漏氣並安裝鍋爐壓力表；通過離心調速器的負反饋作用控制進氣閘門，保持蒸汽機穩定的輸出--這是機械工程中自動控制的最早嘗試，具有特殊的理論和實踐意義。

「馬力」的概念是瓦特科普思維的產物。為了向人們說清一臺蒸汽機到底多大力氣，應該有個形象的類比和換算，而最合適的參照顯然是馬了。瓦特測量了一匹馬在標準磨坊裡走一圈為75.4英尺，每分鐘走2.4圈，負荷平均為180磅，計算後得出「馬拉動33000磅並每分鐘走1英尺所輸出的功率」為1「馬力」。1882年，西門子提議將功率單位定為瓦特並沿用至今。蒸汽機的研究和改進直接誕生了「熱力學」，人們再不把「熱素」當作金木水火土中的一種物質，並發現了水在汽化和液化的過程中吸收和放出的「潛熱」，不同物質升高1度的「比熱」。

瓦特蒸汽機驅動紡織機

每個時代的思考只能被那個時代思考著的事物所決定，法國科學家卡諾提出了熱力循環理論，焦耳、開爾文、克勞修斯確立了熱力學第一、第二定律，都是大規模的蒸汽機實踐催開的科學理論之花。

1867年巴黎世博會獲大獎的法考特蒸汽機

不倦的心臟：考裡斯蒸汽機

蒸汽機家族的最高禮遇和最大榮耀，也許莫過於住在1876年費城世博會了。美國工程師考裡斯製造的蒸汽機早在1867年巴黎世博會和1873年維也納世博會上便聲名鵲起並連獲大獎，這次他向費城世博會捐贈了當時世界最大的1400馬力蒸汽機，重56噸。比肩聳立的雙汽缸高14米，巨型飛輪直徑9.1米。

1876年費城世博會

5月10日下午，5萬平方米的機械館萬頭攢動，唱詩班、軍樂隊過後鳴炮100響，美國總統格蘭特和巴西皇帝佩德羅二世由考裡斯陪同登上機械館中央5米的高臺，共同握住考裡斯蒸汽機的手柄，啟動了這個龐然大物，宣告費城世博會正式開幕。霎時間全館大大小小的無數機器一起醒來，它們的能量全都來自考裡斯蒸汽機驅動的數公裡連杆和皮帶上。

美國總統和巴西皇帝開啟

1876年費城世博會考裡斯蒸汽機

在世博會舉行的6個月裡，考裡斯蒸汽機的飛輪始終按照每分鐘36轉的速率靜悄悄運行，聲音甚至比縫紉機還輕，一個值守人員坐在機器旁悠閒地看報，直到11月10日總統宣布世博會閉幕的一刻才戛然停息。考裡斯蒸汽機是機械館不倦的心臟，也是整個世博會不滅的火炬，許多報紙稱它為美國力量和技術的化身，音樂家專門譜寫了《考裡斯進行曲》，著名詩人惠特曼被考裡斯蒸汽機的魅力所深深感染，他特地搬來一把椅子，坐在這位鋼鐵運動員前面細細端詳半小時之久。

「不倦的心臟」

1876年費城世博會的重要貢獻之一，是確定了「鍋爐馬力」的先進標準。此前蒸汽機行業將鍋爐的功率定義為每10平方英尺受熱面積產生1鍋爐馬力，不能很好反應鍋爐的真實效率，費城世博會評委們制定了新的標準，將鍋爐馬力定義為「每小時把30磅100華氏度的水轉化為1平方英寸70磅壓力的飽和水蒸氣」。世博會的鍋爐房堪稱樣板，20個整齊排列的鍋爐每個70馬力，通往展區的地下管道長100米、直徑46釐米。有了強大高效的鍋爐，蒸汽機才有足夠的「底氣」。