James Watt Biografi, opfindelser og bidrag



James Watt (1736-1819) var en berømt skotsk ingeniør og opfinder, hvis forbedringer af dampmotoren var fundamentale for dens ekspansion og dermed muliggjort den første industrielle revolution, hvilket medførte store ændringer i dagens samfund.

Når man taler om denne opfinder, fortælles historien om en watt ofte fascineret af synet af en kogende kedel; specifikt at observere den kraft, som dampen udøvede på låget. Versionerne varierer: i nogle Watt er han ung og i andre er han ældre. Det observerede objekt ændrer også sin ejer, som tilskrives moderen og andre gange til sin tante.

Det er sikkert, at denne enkle historie symboliserer den fascination, der førte til James Watt at blive en af ​​de mest indflydelsesrige mænd i hans tid.

Til hans ære er der flere steder opkaldt efter hans navn. Blandt disse er Watt biblioteket, der ligger i Greenock; James Watt University, også placeret i hans hjemby; Heriot-Watt University, der er baseret i Edinburgh; og nogle videnskabelige fakulteter i hele Det Forenede Kongerige.

indeks

  • 1 Biografi
    • 1.1 Tilbage til Glasgow
    • 1.2 Boulton & Watt: begyndelsen af ​​en revolution
    • 1.3 Sidste år
  • 2 opfindelser
    • 2.1 Maskinsvigt
    • 2.2 Tid til forbedringer
    • 2.3 Kemiske forsøg
    • 2.4 Andre opfindelser
  • 3 Bidrag
  • 4 referencer

biografi

James Watt blev født den 19. januar 1736 i den skotske by Greenock, Skotland. Søn af en vellykket købmand og producent af skibe, Watts var et barn, hvis sundhed var meget skrøbelig.

Fra grundskolen lærte han kun geometri, latin og græsk, fordi han var uddannet hjemme hos sine forældre. Det var der, hvor hans mor lærte ham at skrive og læse, samt hvor han lærte aritmetiske.

Watt tilbragte det meste af sin tid i sin fars værksted. Der havde han værktøjer og smed, som han lærte at forbedre og styrke sin fars skibe. Det var han, der lærte James, hvordan man laver træ- og metalinstrumenter og artefakter.

Den unge Watt lærte snart handel med tømrerarbejde med et spil, som hans far gav ham: Med dette fortrydte han modificeret sine legetøj og forvandlede dem til nye ting.

James mor døde, da han kun var sytten år gammel; Kort tid senere faldt hans fars forretning hurtigt. Disse begivenheder motiverede James til at søge bedre muligheder på nye steder.

I 1755 bosatte Watt i London, hovedstaden i England, at praktisere som lærling i et værksted af matematiske instrumenter. På den tid lærte han at lave instrumenter relateret til navigation. Den unge Watt besluttede at vende tilbage til Skotland et år senere, da han i London oplevede et ubehageligt og ubehageligt miljø.

Tilbage til Glasgow

James Watt ønskede at etablere sig i Glasgow, den skotske hovedstad, som instrumentproducent. Men Glasgows smedsgilde begrænsede muligheden for at handle deres instrumenter. Smederne hævder, at han skal være lærling i mindst syv år før han handler med sine værktøjer.

Denne hændelse førte Watt til University of Glasgow i 1756. Hans første opgave var at reparere en forsendelse af astronomiske instrumenter tilhørende Alexander Macfarlane, en skotsk købmand baseret i Jamaica. En del af disse artefakter blev derefter installeret i observatoriet for undersøgelseshuset.

Det var ved University of Glasgow, at Watt mødte et stort antal forskere. Blandt dem er Joseph Black, far til moderne kemi og varmeundersøgelsen, med hvem han etablerede et grundlæggende forhold til udviklingen af ​​dampmotor.

I 1759 mødte Watt James Craig, arkitekt og forretningsmand. De to dannede et forretningsforhold: i seks år Watt fremstillede kvadranter, mikroskoper og andre optiske instrumenter i et lille værksted i Trongate.

I 1763 blev han aktionær i keramik Delftfield Pottery Co. Watt arbejdede også som civilingeniør og udførte forskellige inspektioner og opførelse af Forth og Clyde og Caledonian kanaler..

Watt giftede sig med sin fætter Margaret Miller i 1764, med hvem han havde fem børn. Af disse levede kun to til voksenalderen: James Jr. og Margaret. Otte år senere blev Watt enke.

Boulton & Watt: begyndelsen af ​​en revolution

Watt tilbragte de næste år af sit liv, der forbedrede dampmotorens design, før han flyttede til Birmingham i 1774.

Der sluttede han sammen med Matthew Boulton, industriel magnat og ejer af Soho støberiet. At være en mistænkelig mand var Watt ikke dygtig i erhvervslivet. Men hans venskab med Boulton tillod ham at offentliggøre sin maskine og blive rig.

Et år senere fik støberiet to ordrer til at bygge Watt dampmotor. I 1776 blev maskinerne installeret; dens succes spredes, og støberiet fortsatte med at modtage fremstillingsordrer. I 1777 giftede Watt Ann MacGregor, datter af en producent af blæk; af dette andet ægteskab Gregory, Janet og Ann blev født.

Partnerskabet med Boulton førte Watt til at opgradere sin dampmaskine til fem gange mere effektiv end Newcomen. Snart blev opfindelsen anvendt i miner, fabrikker, møller, støberier og tekstiler. Fra dette øjeblik begynder den industrielle revolution at tage form og ekspandere over hele verden.

Sidste år

Forbedringerne i dampmotoren gjorde James Watt til en rig mand: han pensionerede i 1800, købte hytter i Skotland, rejste med sin kone til Frankrig og Tyskland og deltog i samfund dedikeret til videnskab og kunst.

Wats bidrag blev bredt anerkendt i hans liv: han var medlem af Royal Society of London og også af Royal Society of Edinburgh. University of Glasgow tildelte ham titlen Doctor of Laws i 1806, det franske videnskabsakademi udpegede ham som medlem i 1814 og blev også tilbudt titlen baron, men watt afviste det..

Opfindelsen besatte et centralt sted i James Watts liv. Efter tilbagetrækning udarbejdede han nye instrumenter i et lille værksted, indtil han døde den 19. august 1819. Hans bidrag gjorde det muligt for Storbritannien at blive det første industrialiserede samfund i verden.

Inventos

Siden hans forhold til James Craig blev Watt interesseret i udformningen af ​​dampmotorer, og det var først i 1763, da han fik mulighed for at studere dem: naturfilosofi professor John Anderson gav Watt opgaver til reparation af en dampmaskine designet af Thomas Newcomen i 1711.

Watt kunne reparere maskinen, men den blev altid beskadiget efter langvarig brug. Det tog flere test til Watt at opdage, at den grundlæggende fejl i Newcomens maskine var i sit design og ikke i dets komponenter.

Maskinsvigt

Newcomen maskine havde følgende fejl: dampen blev kondenseret i den samme cylinder, hvori den også måtte ekspandere for at bevæge stemplet. Watt vurderede, at spild af energi var 80% for hver cyklus, fordi du måtte vente længe for dampen at varme op igen for at skubbe stemplet.

To år senere kom Glasgow op med løsningen på problemet, mens man gik gennem Glasgow Green Park: en separat cylinder til at fungere som kondensator. Dette ville spare mere brændstof og forbedre dampmotorens effektivitet.

Watt's løsning tillod stemplet at holde varmen, mens dampen kondenserede til en anden cylinder; denne kondensator undgik de store mængder varme, der blev tabt ved opvarmning og afkøling af stemplet gentagne gange. Watt var i stand til at fremstille den første fuldt funktionelle model i 1765.

I denne periode var en af ​​hans største finansiere Joseph Black. Han introducerede også ham til John Roebuck, der var ansvarlig for det berømte Carron Foundry. Roebuck og Watt arbejdede sammen i fire år, indtil økonomiske problemer tvang Roebuck til at lamme støberiet i 1773.

Kort tid derefter mødte Watt Matthew Boulton og forretningsforbindelserne, som de havde tilladt ham at bruge sig helt til sin opfindelse. På Boulton-fabrikken var han i stand til at lave forskellige versioner af sin dampmotor.

Forbedringstid

Watt-maskiner blev meget udbredt og dets berømmelse spredte sig i hele Det Forenede Kongerige. Imidlertid blev de største fremskridt i dampmotoren lavet mellem 1781 og 1788. De modifikationer, som Watt gjorde gjorde det muligt for maskinen at anvende damp mere effektivt

Blandt de forbedringer der foretages er brugen af ​​et dobbeltvirkende stempel, udskiftningen af ​​forbindelsen mellem kæden og cylinderen med tre stive stænger og oprettelsen af ​​en anden mekanisk anordning, der ændrede cylinderens gensidige bevægelse (op og ned) til en cirkulær forskydning, med muligheder for at regulere hastigheden.

Denne nye maskine erstattede brugen af ​​dyret som en kraft, så Watt besluttede at hans maskine skulle måles i forhold til hvor mange heste han erstattede.

Den skotske videnskabsmand konkluderede, at værdien af ​​"en hestekræfter" svarer til den energi, der kræves til at løfte en vægt på 75 kg kraftigt ved en hastighed på 1 m / s. Denne foranstaltning anvendes stadig i vores dage.

Kemiske forsøg

Fra en tidlig alder var Watt fascineret af kemi. I slutningen af ​​1786 var den skotske opfinder i Paris, da han oplevede et eksperiment af den franske tæller og kemiker Berthollet. Forsøget viste dannelsen af ​​chlor gennem reaktionen af ​​saltsyre med mangandioxid.

Berthollet fandt ud af, at en vandig opløsning sammensat af chlor var i stand til at blegge tekstiler. Han offentliggjorde snart sin opdagelse, som tiltrak potentielle rivals opmærksomhed.

Når han vendte tilbage til Storbritannien, begyndte Watt at eksperimentere efter Berthollets resultater med håb om at finde en proces, der var rentabel økonomisk.

Watt opdagede, at blandingen af ​​salt, mangandioxid og svovlsyre var i stand til at fremstille klor. Derefter passerede han kloren til en alkalisk opløsning og opnåede en uklar væske, der var i stand til at whiten væv.

Han meddelte snart sine resultater til hans kone Ann og James MacGregor, hans svigerfar, som var en producent af farvestoffer. Som en meget forbeholdt person med sit arbejde afslørede Watt ikke sin opdagelse til nogen anden.

Sammen med MacGregor og hans kone begyndte Watt at forstørre processen. I 1788 kunne Watt og hans svigerfar hvidgøre 1500 meter klud.

Opdagelse af Berthollet

Parallelt opdagede Berthollet den samme proces af salt og svovlsyre. I modsætning til Watt besluttede Count Berthollet at gøre det offentligt kendt ved at afsløre sin opdagelse.

Snart begyndte mange forskere at eksperimentere med processen. Ved at blive en sådan accelereret konkurrence besluttede James Watt at opgive sin indsats inden for kemi. Mere end ti år senere, i 1799, patenterede Charles Tennant en ny proces til fremstilling af et hvidt pulver, hvis kommercielle succes var rungende.

Andre opfindelser

Watt fortsatte med at udtænke nye artefakter efter at have trukket sig fra erhvervslivet. En af disse var en særlig trykkeri til at kopiere breve. Dette undgik opgaven at skrive et brev flere gange, hvilket var normalt for en forretningsmand.

Watts trykkeri virker ved at skrive det originale brev med et bestemt blæk; Derefter blev kopierne lavet ved at lægge et ark papir på det skrevne brev og trykke de to sammen. Han byggede også maskiner til at reproducere buste og skulpturer.

Bidrag

De bidrag, som Watt lavede til videnskabsområdet, forvandlede verdenspanoramaen, da man begyndte den første industrielle revolution. Takket være dampmotoren var der store økonomiske og sociale forandringer; Fabrikkernes produktivitet steg betydeligt takket være den dampmotor, som Watt designede.

På grund af hans bidrag til videnskaben, det internationale system af enheder døbt, eller vatio- watt enhed svarende til en joule arbejde per sekund.

Impacten fra Watt-maskine i verden førte forskere til at overveje en ny geologisk epoke: Anthropocene. Året 1784, hvor Watt sluttede sig til de større forbedringer af din maskine, fungerer som et udgangspunkt til denne æra er defineret ved ændring af mennesker på jordens overflade, atmosfære og oceaner.

referencer

  1. Boldrin, M. og Levine, M. "James Watt: Monopolist" (januar 2009) ved Mises Institute. Hentet den 13. september 2018 fra Mises Institute: mises.org
  2. "James Watt" (2010) på uopdagede Scottland. Hentet den 13. september 2018 fra uopdagede Skotland: undiscoveredscotland.co.uk
  3. "James Watt" (2009) på BBC. Hentet den 13. september 2018 fra BBC History: bbc.co.uk
  4. Pettinger, Tejvan. "Biografi af James Watt" (2010) i Biografi Online. Hentet den 13. september 2018 fra Biography Online: biographyonline.net
  5. Kingsford, P. "James Watt" (2018) i Britannica. Hentet den 13. september 2018 fra Encyclopedia Britannica: britannica.com
  6. Sproule, Anna. "James Watt: Master of the Steam Engine" (2001) i BlackBirch Press. Hentet den 13. september 2018 fra Encyclopedia of World Biography: notablebiographies.com
  7. "James Watt" (2013) i University of Glasgow Story. Hentet den 13. september 2018 fra University of Glasgow: universitystory.gla.ac.uk