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瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)的故事
故事是指在現(xiàn)實認(rèn)知觀的基礎(chǔ)上,對其描寫成非常態(tài)性現(xiàn)象。是文學(xué)體裁的一種,側(cè)重于事件發(fā)展過程的描述。下面是小編幫大家整理的瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)的故事,僅供參考,大家一起來看看吧。
瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)的故事 篇1
瓦特(1736~1819),英國著名的發(fā)明家,生于英國造船中心格拉斯哥附近的格林諾克小鎮(zhèn)。他的父親當(dāng)過造船工人,祖父叔父都是機(jī)械工人,由于家庭的影響,瓦特從小就熟悉了許多機(jī)械原理和制作技術(shù)。
瓦特是一個智慧非凡的孩子,他勤奮好學(xué),勇于探索,對發(fā)明創(chuàng)造最感興趣。有一天父親的朋友前來做客,正好看到小瓦特坐在爐子旁邊發(fā)呆,手里拿著筆和紙,地上有許多畫過的圖。他好心地說:“小瓦特應(yīng)該上學(xué)了,別光在家用玩耍來打發(fā)寶貴的時光了。”父親莞爾一笑,說:“謝謝你,我的朋友。不過,你還是看看我的兒子在玩什么吧……”原來,小瓦特在設(shè)計各種各樣的玩具,還畫了許多圖樣,這年小瓦特才剛好6歲整,客人吃驚地說:“這孩子真了不起!”
又有一次,家里人全出去了,只留下瓦特一個看門。他呆呆地看著爐子上燒水的茶壺。水快燒開了,壺蓋被蒸汽頂起來,一上一下地掀動著……他想:這蒸汽的力量好大啊。如果能制造一個更大的爐子,再用大鍋爐燒開水,那產(chǎn)生的水蒸汽肯定會比這個大幾十倍、幾百倍。用它來做各種機(jī)械的動力,不是可以代替許多人力嗎?這就是后來人們傳說中的“瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)”的故事。小瓦特是這樣設(shè)想過,只不過真正試制蒸汽機(jī),卻是后來的事情。
小瓦特為搞發(fā)明創(chuàng)造,發(fā)憤學(xué)習(xí)科學(xué)知識。他13歲開始學(xué)習(xí)幾何學(xué);15歲讀完了《物理學(xué)原理》;17歲開始當(dāng)學(xué)徒工。此后,他才真正投入了蒸汽機(jī)的研制和發(fā)明,一發(fā)而不可收。
1757年瓦特到格拉斯哥大學(xué)當(dāng)教學(xué)儀器修理工。那里既有完備的.實驗設(shè)施和各種儀器,又有許多著名學(xué)者和專家,這些都給瓦特提供了極其有利的條件。學(xué)校還專門為他創(chuàng)辦了實驗車間。1769年,瓦特在大量試驗的基礎(chǔ)上,經(jīng)過了無數(shù)次失敗,終于制成了一臺單動式蒸汽機(jī),并且獲得了第一臺蒸汽機(jī)的專利權(quán)。1782年瓦特又研制成功一種新式雙向蒸汽機(jī),并且可以廣泛地應(yīng)用在各種機(jī)器上;1788年,英國政府正式授予瓦特制造蒸汽機(jī)的專利證書;從1775年到1800年,瓦特和波爾頓合辦的蘇霍工廠,就制造出183臺蒸汽機(jī),全用于紡織業(yè)、冶金業(yè)和采礦業(yè),到了19世紀(jì)30年代,蒸汽機(jī)推向了全世界,從此人類社會進(jìn)入了“蒸汽時代”。造福于人類的發(fā)明家,瓦特永遠(yuǎn)被后人敬仰。
瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)的故事 篇2
在瓦特的故鄉(xiāng)——格林諾克的小鎮(zhèn)于上,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。有淮?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。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?什么玩藝使壺蓋跳動呢"
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?是什么東西推動它嗎?"
可能是祖母太忙了,沒有功夫答對他,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,他就蹲在火爐旁邊細(xì)心地觀察著。起初,壺蓋很安穩(wěn),隔了一會兒,水要開了,發(fā)出嘩嘩的響聲。摹地,壺里的水蒸汽冒出來,推動壺蓋跳動了。蒸汽不住地往上冒,壺蓋也不停地跳動著,好象里邊藏著個魔術(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)驗證。他還把杯子、調(diào)羹遮在水蒸汽噴出的地方。瓦特終于弄清楚了,是水蒸汽推動壺蓋跳動,這水蒸汽的力量還真不小呢。
就在瓦特興高采烈,歡喜若狂的時候,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!"她漫不經(jīng)心地說。
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“水蒸汽"對瓦特有多么大的啟示!水蒸汽推動壺蓋跳動的'物理現(xiàn)象,不正是瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)的認(rèn)識源泉嗎?
一七六九年,瓦特把蒸汽機(jī)改成為發(fā)動力較大的單動式發(fā)動機(jī)。后來又經(jīng)過多次研究,于一七八二年,完成了新的蒸汽機(jī)的試制工作。機(jī)器上有了聯(lián)動裝置,把單式改為旋轉(zhuǎn)運動,完善的蒸汽機(jī)發(fā)明成功了。
瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)的故事點評
從最初接觸蒸汽技術(shù)到瓦特蒸汽機(jī)研制成功,瓦特走過了二十多年的艱難歷程。瓦特雖然多次受挫、屢遭失敗,但他仍然堅持不懈、百折不回,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,成為改造世界的動力。我們要向瓦特學(xué)習(xí)噢!
瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)的故事 篇3
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,極大的推進(jìn)了社會生產(chǎn)力的發(fā)展。
1736年,瓦特出生在英國蘇格蘭格拉斯哥市附近的一個小鎮(zhèn)格里諾克,他的父親是一個經(jīng)驗豐富的木匠,祖父和叔父都是機(jī)械工匠。少年時代的瓦特,由于家境貧苦和體弱多病,沒有受過完整的正規(guī)教育。他曾經(jīng)就讀于格里諾克的文法學(xué)校,數(shù)學(xué)成績特別優(yōu)秀,但沒有畢業(yè)就退學(xué)了。但是,他在父母的教導(dǎo)下,一直堅持自學(xué),很早就對物理和數(shù)學(xué)產(chǎn)生了興趣。瓦特從六歲開始學(xué)習(xí)幾何學(xué),到十五歲時就學(xué)完了《物理學(xué)原理》等書籍。他常常自己動手修理和制作起重機(jī)、滑車和一些航海器械。
1753年,瓦特到格拉斯哥市當(dāng)徒工。由于收入過低不能維持生活,第二年他又到倫敦的一家儀表修理廠當(dāng)徒工。憑借著自己的勤奮好學(xué),他很快學(xué)會了制造那些難度較高的儀器。但是繁重的勞動和艱苦的生活損害了他的健康,一年后,他不得不回家休養(yǎng)。一年的學(xué)徒生活使他飽嘗辛酸,也使他練就了精湛的手藝,培養(yǎng)了他堅韌的個性。
1756年,當(dāng)他的身體稍有好轉(zhuǎn),瓦特再次踏上了坎坷的道路來到格拉斯哥市。他想當(dāng)一名修造儀器的工人,但是因為他的手藝沒有滿師,當(dāng)時的行會不允許。幸運的是,瓦特的才能引起了格拉斯哥大學(xué)教授臺克的重視。在他的介紹下,瓦特進(jìn)入格拉斯哥大學(xué)當(dāng)了教學(xué)儀器的工人。這所學(xué)校擁有當(dāng)時較為完善的儀器設(shè)備,這使瓦特在修理儀器時認(rèn)識了先進(jìn)的技術(shù),開闊了眼界。這時,他對以蒸汽作動力的機(jī)械產(chǎn)生了濃厚的興趣,開始收集有關(guān)資料,還為此學(xué)會了意大利文和德文。在大學(xué)里,他認(rèn)識了化學(xué)家約瑟夫·布萊克和約翰·魯賓遜等。瓦特從他們那里學(xué)到了很多科學(xué)理論知識。1764年,瓦特與表妹瑪格麗特·米勒結(jié)了婚。
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:活塞動作不連續(xù)而且慢;蒸汽利用率低,浪費原料。以后,瓦特開始思考改進(jìn)的辦法。直到1765年的春天,在一次散步時,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)計了一種帶有分離冷凝器的蒸汽機(jī)。按照設(shè)計,冷凝器與汽缸之間有一個調(diào)節(jié)閥門相連,使他們既能連通又能分開。這樣,既能把做工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的消耗,據(jù)瓦特理論計算,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)閷嶋H上的東西,把圖紙上的蒸汽機(jī)變?yōu)閷嵲诘恼羝麢C(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),甚至四處漏氣,無法開動。盡管耗資巨大的試驗使他債臺高筑,但他沒有在困難面前怯步,繼續(xù)進(jìn)行試驗。當(dāng)布萊克知道瓦特的奮斗目標(biāo)和困難處境時,他把瓦特介紹給了自己一個十分富有的朋友——化工技師羅巴克。當(dāng)時羅巴克是一個十分富有的企業(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)的過程中的第一項專利。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,在作為動力機(jī)來帶動其他工作機(jī)的性能方面仍未取得實質(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力機(jī)。
由于瓦特的這種蒸汽機(jī)仍不夠理想,銷路并不廣。當(dāng)瓦特繼續(xù)進(jìn)行探索時,羅巴克本人已瀕于破產(chǎn),他又把瓦特介紹給了自己的朋友、工程師兼企業(yè)家博爾頓,以便瓦特能得到贊助繼續(xù)進(jìn)行他的研制工作。博爾頓當(dāng)時經(jīng)四十多歲,是位能干的工程師和企業(yè)家。他對瓦特的創(chuàng)新精神表示贊賞,并愿意贊助瓦特。博爾頓經(jīng)常參加社會活動,他是當(dāng)時伯明翰地區(qū)著名的科學(xué)社團(tuán)“圓月學(xué)社”的主要成員之一。參加這個學(xué)社的大多都是本地的一些科學(xué)家、工程師、學(xué)者以及科學(xué)愛好者。經(jīng)博爾頓的介紹,瓦特也參加了圓月學(xué)社。在圓月學(xué)社活動期間,由于與化學(xué)家普列斯特列等交往,瓦特對當(dāng)時人們關(guān)注的氣體化學(xué)與熱化學(xué)有了更多的了解,為他后來參加水的化學(xué)成分的爭論奠定了基礎(chǔ)。更重要的是,圓月學(xué)社的活動使瓦特進(jìn)一步增長了科學(xué)見識,活躍了科學(xué)思想。
瓦特自與博爾頓合作之后即在資金、設(shè)備、材料等方面得到大力支持。瓦特又生產(chǎn)了兩臺帶分離冷凝器的蒸汽機(jī),由于沒有顯著的改進(jìn),這兩臺蒸汽機(jī)并沒有得到社會的關(guān)注。這兩臺蒸汽機(jī)耗資巨大,使博爾頓也瀕臨破產(chǎn),但他仍然給瓦特以慷慨的贊助。在他的支持下,瓦特以百折不撓的'毅力繼續(xù)研究。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,而活塞只能作往返的直線運動才是它的根本局限。
1781年,瓦特仍然在參加圓月學(xué)社的活動,也許在聚會中會員們提到天文學(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動啟發(fā)了他,也許是鐘表中的齒輪的圓周運動啟發(fā)了他。他想到了把活塞往返的直線運動變?yōu)樾D(zhuǎn)的圓周運動就可以使動力傳給任何工作機(jī)。同年,他研制出了一套被稱為“太陽和行星”的齒輪聯(lián)動裝置,終于把活塞的往返的直線運動轉(zhuǎn)變?yōu)辇X輪的旋轉(zhuǎn)運動。為了使輪軸的旋軸增加慣性,從而使圓周運動更加均勻,瓦特還在輪軸上加裝了一個火飛輪。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一切工作及的動力機(jī)。1781年底,瓦特以發(fā)明帶有齒輪和拉桿的機(jī)械聯(lián)動裝置獲得第二個專利。
由于這種蒸汽機(jī)加上了輪軸和飛輪,這時的蒸汽機(jī)在把活塞的往返直線運動轉(zhuǎn)變?yōu)檩嗇S的旋轉(zhuǎn)運動時,多消耗了不少能量。這樣,蒸汽機(jī)的效率不是很高,動力不是很大。為了進(jìn)一步提高蒸汽機(jī)的效率,增大蒸汽機(jī)的效率,瓦特在發(fā)明齒輪聯(lián)動裝置之后,對汽缸本身進(jìn)行了研究,他發(fā)現(xiàn),他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運動,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,就可以讓蒸汽即能推動活塞向上運動又能推動活塞向下運動。那末,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專利。把原來的單項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?yōu)榱送咛卣羝麢C(jī)。
從最初接觸蒸汽技術(shù)到瓦特蒸汽機(jī)研制成功,瓦特走過了二十多年的艱難歷程。瓦特雖然多次受挫、屢遭失敗,但他仍然堅持不懈、百折不回,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,成為改造世界的動力。
1784年,瓦特以帶有飛輪、齒輪聯(lián)動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。
1785年,瓦特被當(dāng)選為英國皇家學(xué)會會員。1814年,他被法國科學(xué)家學(xué)會接納為外國會員。
1790年以后,優(yōu)厚的專利稅使瓦特成為一個很有錢的名人。
1819年8月5日,瓦特在希思菲爾德郡的家里去世,遺體埋葬在漢德沃爾斯郊區(qū)的教堂里。
瓦特生活在十八、十九世紀(jì)的英國,所以在他的身上不可避免的帶有時代和階級的局限。他曾經(jīng)阻撓—筒蒸汽機(jī)和高壓蒸汽機(jī)的發(fā)明和推廣,還嘲笑別人用蒸汽機(jī)來驅(qū)動車輛的努力。
瓦特為蒸汽機(jī)的推廣使用做出了不可磨滅的重要貢獻(xiàn)、有力的推動了社會的前進(jìn)。恩格斯在《自然辨證法》中這樣寫道:“蒸汽機(jī)是第一個真正國際性的發(fā)明……瓦特給它加上了一個分離的冷凝器,這就使蒸汽機(jī)在原則上達(dá)到了現(xiàn)在的水平。”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”。
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