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瓦特的故事

作者:admin 时间:2020-05-26 10:19:06 浏览:
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瓦特出生在一个机械工匠世家,从小就接触了很多有关机械的知识,并对这些知识进行了深入研究。瓦特长大后,从事机械修理工作,并在这一行显示出了过人的才能。

1756年,瓦特来到格拉斯哥大学当一名仪器修理工。在工作中,他接触到很多以蒸汽作为动力的机械,大大开阔了自己的眼界,并对蒸汽机产生了极大的兴趣。

一天,一所学校让瓦特修理一台纽可门蒸汽机。之前瓦特从来没接触过这种机器,但他不怕困难,毅然接下了这份工作。

在修理的过程中,他认真研究蒸汽机的结构和工作原理,并发现了纽可门蒸汽机存在的一些问题:由于汽缸时冷时热,蒸汽的利用率很低,而且活塞的活动时断时续,速度比较慢,很容易漏气。瓦特在修好纽可门蒸汽机之后,便经常思考如何改进现有的蒸汽机。

一天,正在散步的瓦特想:蒸汽的利用率不高,是因为气缸内的温度无法保持一致。那为什么不能设计一个装置,来保证汽缸里的温度恒定呢?

回家后,瓦特画了很多设计图,终于研制出了新的蒸汽机。这种蒸汽机大大提高了蒸汽的利用率,节省了燃料。瓦特并不满足于自己取得的成就,他不断改进其他零配件,使蒸汽机的工作效率大大提高。1874年,瓦特发明的蒸汽机问世了,并引起了世人的关注。这种节省燃料、性能良好的蒸汽机得到一致好评,并被逐渐推广开来。

1764年,英国的仪器修理工詹姆斯·瓦特于1765年发明了设有与汽缸壁7a64e78988e69d8331333431363536分开的凝汽器的蒸汽机,并于1769年取得了英国的专利。

初期的瓦特蒸汽机仍用平衡杠杆和拉杆机构来驱动提水泵,为了从凝汽器中抽除凝结水和空气,瓦特装设了抽气泵。他还在汽缸外壁加装夹层,用蒸汽加热汽缸壁,以减少冷凝损失。

瓦特的创造性工作使蒸汽机迅速地发展,他使原来只能提水的机械,成为了可以普遍应用的蒸汽机,并使蒸汽机的热效率成倍提高,煤耗大大下降。因此瓦特是蒸汽机的改良者。

在早期试验中,瓦特独立发现了蒸汽冷凝过程中的潜热(水蒸气变成液态水过程中释放的热量)。后来,根据英国化学家布莱克的潜热学说,瓦特又重新做起相关的实验。在这些实验中,他多次用到了水壶和其他一些家用器具,甚至包括平底锅。

这些实验帮助他找到了纽克曼气压机耗能大的原因:纽克曼的机器需要将冷水灌入汽缸中,冷凝其中的水蒸气。但在蒸汽冷凝过程中,汽缸本身也被降温了。这就需要更多燃料来反复加热汽缸,造成巨大的能耗。

瓦特在回忆录中写道:“要制造出完美的蒸汽发动机,就要保持汽缸和蒸汽的温度始终一致。但为了充分发挥其威力,蒸汽的温度需要降到100摄氏度之下。”于是,瓦特产生了将冷凝过程分离出来的想法。

一个夏日的早晨,天气 晴朗,画眉在树上唱着悦耳的歌。在英国格拉斯哥大学的校园里,有一个人正在散步。他迈着缓缓的步伐,在绿茵茵的草坪上踱来踱去。他时而望着广阔的天空,时而瞧瞧乎坦的操场,时而皱起双眉……突然,他脸上流露出笑容,心情豁然开朗,他想出来了,想出了解决蒸汽机的有效办法。他高兴地跑起来,脚步腾空。霎时间,他的身影便出现在陪伴他多年的操作台上。他就是蒸汽机的发明家瓦特。曾有人说:"瓦特发明蒸汽机,是因为他有超人的天才和智慧。"其实不然。为了说明这个问题,还是讲讲关于瓦特勤奋学习,刻苦钻研;发明创造的故事吧。

水蒸汽的启示 随着智育的发展,瓦特对客观存在的一些事物都发生了浓厚的兴趣,产生了好奇和钻研之心。这为他以后发明蒸汽机打下了良好的基础。 在瓦特的故乡--格林诺克的小镇于上,家家户户都是生火烧水做饭。对这种司空见惯的事,有谁留过心呢?瓦特就留了心。有淮?他在厨房里看祖母做饭。灶上坐着一壶开水。开水在沸腾。壶盖啪啪啪地作响,不停地往上跳动。瓦特观察好半天,感到很奇怪,猜不透这是什么缘故,就问祖母说?什么玩艺使壶盖跳动呢" 祖母回答说:"水开了,就这样。" 瓦特没有满足,又追问:"为什么水开了壶盖就跳动?是什么东西推动它吗?" 可能是祖母太忙了,没有功夫答对他,便不耐烦地说:"不知道。小孩子刨根问底地问这些有什么意思呢。" 瓦特在他祖母那里不但没有找到答案,反而受到了冤枉的批评,心里很不舒服,可他并不灰心。 连续几天,每当做饭时,他就蹲在火炉旁边细心地观察着。起初,壶盖很安稳,隔了一会儿,水要开了,发出哗哗的响声。摹地,壶里的水蒸汽冒出来,推动壶盖跳动了。蒸汽不住地往上冒,壶盖也不停地跳动着,好象里边藏着个魔术师,在变戏法似的。瓦特高兴了,几乎叫出声来,他把壶盖揭开盖上,盖上又揭开,反复验证。他还把杯子、调羹遮在水蒸汽喷出的地方。瓦特终于弄清楚了,是水蒸汽推动壶盖跳动,这水蒸汽的力量还真不小呢。 就在瓦特兴高采烈,欢喜若狂的时候,祖母又开腔了:"你这孩子,不知好歹,水壶有什么好玩的,快给我走开!"她漫不经心地说。 他的祖母过于急躁和主观了,这随随便便不放在心上的话,险些挫伤了瓦特的自尊心和探求科学知识的积极性。年迈的老人啊,根本不理解瓦特的心,不知?水蒸汽"对瓦特有多么大的启示!水蒸汽推动壶盖跳动的物理现象,不正是瓦特发明蒸汽机的认识源泉吗? 一七六九年,瓦特把蒸汽机改成为发动力较大的单动式发动机。后来又经过多次研究,于一七八二年,完成了新的蒸汽机的试制工作。机器上有了联动装置,把单式改为旋转运动,完善的蒸汽机发明成功了。 由于蒸汽机的发明,加之英国当时煤铁工业发达,所以英国就成为世界上最早利用蒸汽推动铁制"海轮"的国家。十九世纪,开始海上运输改革,一些国家进入了所谓的"汽船时代"。从此,船只就行驶在茫茫无际的海洋上了。随之而来,煤矿、工厂、火车也全应用了蒸汽机。体力劳动解放了,经济发展了。这不能不说是蒸汽机发明的成果。当然也是蒸汽机的发明家瓦特的功劳。因此,瓦特在世界上享有盛名。 瓦特的一生充满着艰苦和斗争,他走过的道路是多么坎坷不平啊。他在艰苦和坎坷中为人类造了福,为人类前进,开辟了新的里程。瓦特十分重视学习和实践。学习,丰富了他的智慧;实践,结出了丰硕的成果。诺贝尔是闻名世界的大科学家、发明家,也是一个成功的企业家。他发明的炸药、雷管开创了人类征服自然的新纪元,以他身后庞大的基金所设的诺贝尔奖金,更使他饮誉世界。 艾尔弗雷德.伯哈德.诺贝尔于1833年10月21日出生在瑞典首都斯德哥尔摩市一个贫困潦倒的工程师兼商人家里。他的父亲英莫纽?诺贝尔(人称老诺贝乐)是一位富有才华的发明家和商人,曾创建瑞典第一家橡胶公司。 就在诺贝尔出生的前一年,一场大火把家业烧了个精光,老诺贝尔的生意由此开始衰落,并在诺贝尔1岁时破产。被生活所迫,老诺贝尔后来不得不只身离家到俄国从商谋生。 诺贝尔自幼勤奋好学,好奇心很强。到俄国后,为了学好俄文,他常常挑选一些俄文名著译成瑞典文,再翻译成俄文。后来他又用这种方法学会了英文、法文和德文。有一次,他父亲的一位叫西蒙的教授请诺贝尔父子观看硝化甘油爆炸力的试验。锤子落在铁砧上,受锤地的硝化甘油立即发生爆炸。小诺贝尔被这奇妙的现象迷住了。当他得 知这种爆炸力极强的东西可以用来开矿凿山,但危险性极大无法使用时,就萌发了发明炸药的念头。 到16岁时,迫于生计,他不得不中断学习,孤身远渡重洋到了美国,在一家工厂当学徒。此后,他还曾到法国、德国、英国、意大利等国的几家工厂当过学徒。学徒期间,他每天在劳动10多个小时之后,仍坚持学习,困了就把脑袋伸到水龙头下冲一冲。就这样,他凭自学学到了不少的技术和科学知识,不但在科学、文学和哲学方面奠定了一定的基础,而且在机械方面做出了好几项革新,表现出了很强的独创能力。 1854年,诺贝尔回到彼得堡,和父亲一起,一边从商,一边从事炸药的研制工作。一次,由于公司遇到了财政困难,父亲派他去伦敦、巴黎,向当地银行磋商贷款。结果是空手而归,家业再遭破产。不得已,全家于1859年返回瑞典。 当时为了适应开矿山、发展工业和加强军事力量的需要,许多化学家都在致力于炸药的研制。炸药的应用前景很广阔,市场很大。诺贝尔父子看准了形势,为了实现自己的发明愿望,也为了重振家业,他们从事起如何利用硝化甘油巨大爆炸力潜能的研究。但手头上缺乏资金,无法进行规模大的试验。诺贝尔再次奉父命前往巴黎寻求贷款。这一次,他很顺利,带回了10万法郎。用这笔钱,他们办起了自己的工厂。 经过反复试验,诺贝尔认识到,要使硝化甘油发生爆炸,只须把它加热到170摄氏度至180摄氏度。为此,必须寻找出一种安全的引爆装置。 1862年初夏,诺贝尔进行了一次探索性试验。这次试验获得了成功。但是,引爆所用的火药多而硝化甘油少,威力小成本高,没有实用价值。 为了找到一种量少但能引爆硝化甘油的可靠物质,诺贝尔又进行一次又一次的带有极大危险性的实验,但均告挫折。经过多次的失败,诺贝尔发现了失败的原因,并最终成功地发明了用少量的一般火药,引爆硝化甘油的引爆物。这项"诺贝尔引爆法"的发明,使诺贝尔于1864年生平第一次获得了由瑞典政府签发的专利证。 这种炸药的威力极大,在爆破工程中可以节省大量人力财力。因此,它刚一问世,就得到普遍运用。 诺贝尔的公司由此重新振兴起来。 正当诺贝尔四处推广由他发明的炸药的时候,却发生了一系列的意外爆炸事故,使人们对诺贝尔的新发明产生了怀疑和恐惧。瑞典政府下令禁止运输炸药,不准诺贝尔在陆地上试验,法国、英国、葡萄牙等国也下令禁止制造、贮存和使用新炸药,这使他的炸药和公司陷入困境之中。 面对四面楚歌的形势,诺贝尔决心走出困境。经过认真的多方思考和大量的秘密试验,诺贝尔首先解决了硝化甘油的就地制造问题,以避免长途运输中发生的爆炸危险。接着又集中精力研究硝化甘油的安全运输方法。经过反复试验,他终于找出稳定硝化甘油化学性质的方法,并且又利用硅藻土吸收硝化甘油的方法,制 成了两种安全的硅藻土猛炸药。为了解除人们的顾虑,挽回已经造成的不良影响,他亲自到各地表演,用事实证明猛炸药的爆破威力和安全性能。终于这种新型炸药又一次被利用到了开矿和筑路上。后来,就是这类炸药炸穿了阿尔卑斯山,提前好几年打通了长达14.5公里的隧道,节约开凿费用500多万元。诺贝尔也由此名扬天下,瑞典政府收回了当初的禁令,由驱逐变为欢迎,英国、法国、德国为他签发了发明专利证。诺贝尔的公司终于又柳暗花明。

瓦特(1736-1819)出生于英国,是世界上第一台蒸汽机的发明者。童年的瓦特体弱多病,胆子又小,常喜欢一个人玩,但爱动脑筋。

有一天,他看见水壶里的沸水忽然掀起壶盖,发出“噗噗”声,就好奇地问奶奶:“为什么壶盖会跳动?”奶奶告诉他,这是壶里水蒸气的力量。小瓦特心里想,蒸汽的力量 可真大,要是能利用它就好了!这件事启发了他对蒸汽机的发明。

20岁那年,瓦特得到好友的帮助,进入大学实验室,任教具和仪器的修理工。在那里,他学到了很多新知识。有一次,他负责修理一台蒸汽机的模型,边修边想;我应该造一台比它更好的蒸汽机。历尽种种磨难的瓦特,在1782年成功地试制出了第一台蒸汽机。

瓦特的创造性工作使蒸汽机迅速地发展,他使原来只能提水的机械,成为了可以普遍应用的蒸汽机,并使蒸汽机的热效率成倍提高,煤耗大大下降。因此瓦特是蒸汽机的改良者。

自18世纪晚期起,蒸汽机不仅在采矿业中得到广泛应用,在冶炼、纺织、机器制造等行业中也都获得迅速推广。它使英国的纺织品产量在20多年内(从1766年到1789年)增长了5倍,为市场提供了大量消费商品,加速了资金的积累,并对运输业提出了迫切要求。

在船舶上采用蒸汽机作为推进动力的实验始于1776年,经过不断改进,至1807年,美国的富尔顿制成了第一艘实用的明轮推进的蒸汽机船“克莱蒙”号。此后,蒸汽机在船舶上作为推进动力历百余年之久。

祖母回答说:"水开了,就这样。" 瓦特没有满足,又追问:"为什么水开了壶盖就跳动?是什么东西推动它吗?" 可能是祖母太忙了,没有功夫答对他,便不耐烦地说:"不知道。小孩子刨根问底地问这些有什么意思呢。" 瓦特在他祖母那里不但没有找到答案,反而受到了冤枉的批评,心里很不舒服,可他并不灰心。 连续几天,每当做饭时,他就蹲在火炉旁边细心地观察着。起初,壶盖很安稳,隔了一会儿,水要开了,发出哗哗的响声。摹地,壶里的水蒸汽冒出来,推动壶盖跳动了。蒸汽不住地往上冒,壶盖也不停地跳动着,好象里边藏着个魔术师,在变戏法似的。瓦特高兴了,几乎叫出声来,他把壶盖揭开盖上,盖上又揭开,反复验证。他还把杯子、调羹遮在水蒸汽喷出的地方。瓦特终于弄清楚了,是水蒸汽推动壶盖跳动,这水蒸汽的力量还真不小呢。 就在瓦特兴高采烈,欢喜若狂的时候,祖母又开腔了:"你这孩子,不知好歹,水壶有什么好玩的,快给我走开!"她漫不经心地说。 他的祖母过于急躁和主观了,这随随便便不放在心上的话,险些挫伤了瓦特的自尊心和探求科学知识的积极性。年迈的老人啊,根本不理解瓦特的心,不知?水蒸汽"对瓦特有多么大的启示!水蒸汽推动壶盖跳动的物理现象,不正是瓦特发明蒸汽机的认识源泉吗? 一七六九年,瓦特把蒸汽机改成为发动力较大的单动式发动机。后来又经过多次研究,于一七八二年,完成了新的蒸汽机的试制工作。机器上有了联动装置,把单式改为旋转运动,完善的蒸汽机发明成功了。 由于蒸汽机的发明,加之英国当时煤铁工业发达,所以英国就成为世界上最早利用蒸汽推动铁制"海轮"的国家。十九世纪,开始海上运输改革,一些国家进入了所谓的"汽船时代"。从此,船只就行驶在茫茫无际的海洋上了。随之而来,煤矿、工厂、火车也全应用了蒸汽机。体力劳动解放了,经济发展了。这不能不说是蒸汽机发明的成果。当然也是蒸汽机的发明家瓦特的功劳。因此,瓦特在世界上享有盛名。 瓦特的一生充满着艰苦和斗争,他走过的道路是多么坎坷不平啊。他在艰苦和坎坷中为人类造了福,为人类前进,开辟了新的里程。瓦特十分重视学习和实践。学习,丰富了他的智慧;实践,结出了丰硕的成果。

瓦特出生在一个机械工匠世家,从小就接触了很多有关机械的知识,并对这些知识进行了深入研究。瓦特长大后,从事机械修理工作,并在这一行显示出了过人的才能。

1756年,瓦特来到格拉斯哥大学当一名仪器修理工。在工作中,他接触到很多以蒸汽作为动力的机械,大大开阔了自己的眼界,并对蒸汽机产生了极大的兴趣。

一天,一所学校让瓦特修理一台纽可门蒸汽机。之前瓦特从来没接触过这种机器,但他不怕困难,毅然接下了这份工作。

在修理的过程中,他认真研究蒸汽机的结构和工作原理,并发现了纽可门蒸汽机存在的一些问题:由于汽缸时冷时热,蒸汽的利用率很低,而且活塞的活动时断时续,速度比较慢,很容易漏气。瓦特在修好纽可门蒸汽机之后,便经常思考如何改进现有的蒸汽机。

一天,正在散步的瓦特想:蒸汽的利用率不高,是因为气缸内的温度无法保持一致。那为什么不能设计一个装置,来保证汽缸里的温度恒定呢?

回家后,瓦特画了很多设计图,终于研制出了新的蒸汽机。这种蒸汽机大大提高了蒸汽的利用率,节省了燃料。瓦特并不满足于自己取得的成就,他不断改进其他零配件,使蒸汽机的工作效率大大提高。1874年,瓦特发明的蒸汽机问世了,并引起了世人的关注。这种节省燃料、性能良好的蒸汽机得到一致好评,并被逐渐推广开来。

可能是祖母太忙了,没有工夫回答他,便不耐烦地说:“不知道。小孩子问这么多干什么!”但他没有灰心放弃。他把壶盖揭开盖上,盖上又揭开,反复验证。瓦特终于弄清楚了,是水蒸气推动壶盖跳动,这水蒸气的力量还真不小呢!

后来,瓦特长大了,不过他可一直没有忘记小时候琢磨过的那个问题。1756年,瓦特来到格拉斯哥大学当一名仪器修理工,接触到了新的机器,最后改进了人类适用的蒸汽机,把人类的历史推进到蒸汽机时代。

瓦特在原有的原有蒸汽机基础上发明的新式蒸汽机结构,在这之后的50年之内几乎没有什么改变。瓦特蒸汽机发明的重要性是难以估量的,它被广泛地应用在工厂成为几乎所有机器的动力,改变了人们的工作生产方式,极大地推动了技术进步并拉开了工业革命的序幕。它使得工厂的选址不必再依赖于煤矿而可以建立在更经济更有效的地方,也不必依赖于水能从而能常年地运转,这进一步促进了规模化经济的发展,大大提高了生产率的同时也使得商业投资更有效率。

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