JAMES WATT: BIOGRAFIA, VYNÁLEZY A PRÍSPEVKY - HISTÓRIE - 2026

James Watt (1736 - 1819) bol renomovaným škótskym inžinierom a vynálezcom, ktorého vylepšenia parného motora boli zásadné pre jeho rozšírenie, a preto umožnili prvú priemyselnú revolúciu, ktorá so sebou priniesla veľké zmeny vtedajšej spoločnosti.

Keď hovoríme o tomto vynálezcovi, obyčajne sa hovorí o tom, že Watta fascinuje tým, že vidí variaci kotol; konkrétne pozorovanie sily, ktorú para vyvíja na veko. Verzie sa líšia: v niektorých je Watt mladý a v iných je starší. Pozorovaný objekt tiež mení majiteľa, je pripisovaný matke a inokedy jeho tete.

James Watt maľba

Isté je, že tento jednoduchý príbeh symbolizuje fascináciu, ktorá viedla Jamesa Watta, aby sa stal jedným z najvplyvnejších mužov svojej doby.

Na jeho počesť existuje niekoľko miest pomenovaných podľa jeho mena. Medzi ne patrí Wattova knižnica, ktorá sa nachádza v Greenocku; Univerzita Jamesa Watta, ktorá sa tiež nachádza v jeho rodnom meste; Heriot-Watt University so sídlom v Edinburghu; a niektoré vedecké vysoké školy po celej Veľkej Británii.

životopis

James Watt sa narodil 19. januára 1736 v škótskom meste Greenock v Škótsku. Syn úspešného obchodníka a staviteľa lodí, Watts bol dieťaťom, ktorého zdravie bolo veľmi krehké.

Zo základnej školy sa učil iba geometriu, latinčinu a gréčtinu, pretože ho rodičia doma vzdelávali. Tam ho jeho matka naučila písať a čítať, ako aj to, kde sa naučil aritmetiku.

Watt trávil väčšinu času v otcovej dielni. Tam mal nástroje a výkovok, s ktorým sa naučil vylepšovať a posilňovať lode svojho otca. Bol to on, kto učil Jakuba vyrábať nástroje a artefakty z dreva a kovu.

Mladý Watt sa čoskoro naučil stolárstvu s hrou, ktorú mu dal jeho otec: touto hrou by vrátil späť, upravil svoje hračky a zmenil ich na nové veci.

Jamesova matka zomrela, keď mal iba sedemnásť; krátko nato sa jeho otec rýchlo rozpadol. Tieto udalosti motivovali Jamesa hľadať lepšie príležitosti na nových miestach.

V roku 1755 sa Watt usadil v Londýne, hlavnom meste Anglicka, aby sa učil v dielni matematických nástrojov. V tom čase sa naučil vyrábať nástroje súvisiace s navigáciou. Mladý Watt sa rozhodol o rok neskôr vrátiť do Škótska, keď videl nepríjemné a nepríjemné prostredie v Londýne.

Návrat na stránku Glasgow

James Watt sa chcel etablovať v Glasgowe, hlavnom meste Škótska, ako nástrojár. Glasgowský kováčsky spolok ho však obmedzoval v obchodovaní so svojimi nástrojmi. Kovári tvrdili, že musí byť učeňom najmenej sedem rokov, než začne obchodovať so svojimi nástrojmi.

Tento incident viedol Watta na univerzitu v Glasgowe v roku 1756. Jeho prvou úlohou bolo opraviť zásielku astronomických prístrojov patriacich Alexandrovi Macfarlaneovi, škótskemu obchodníkovi so sídlom na Jamajke. Časť týchto artefaktov bola neskôr nainštalovaná v observatóriu spomínaného domu štúdií.

Na univerzite v Glasgowe sa Watt stretol s veľkým počtom vedcov. Medzi nimi je Joseph Black, otec modernej chémie a štúdium tepla, s ktorým vytvoril základný vzťah pre vývoj parného stroja.

V roku 1759 sa Watt stretol s architektom a podnikateľom Jamesom Craigom. Obaja vytvorili obchodný vzťah: šesť rokov vyrábala Watt kvadranty, mikroskopy a iné optické prístroje v malej dielni v Trongate.

V roku 1763 sa stal akcionárom spoločnosti Delftfield Pottery Co. Watt tiež pracoval ako stavebný inžinier, vykonával rôzne inšpekcie a výstavbu kanálov Forth a Clyde a Caledonian.

Watt sa oženil s bratrancom Margaret Millerovou v roku 1764, s ktorým mal päť detí. Z nich iba dvaja žili do dospelosti: James Jr. a Margaret. O osem rokov neskôr bol Watt vdovcom.

Boulton & Watt: začiatok revolúcie

Watt strávil niekoľko ďalších rokov svojho života vylepšovaním konštrukcie parného motora a potom sa v roku 1774 presťahoval do Birminghamu.

Tam sa spojil s Matthewom Boultonom, priemyselným magnátom a majiteľom taviarne Soho. Ako podozrivý človek nebol Watt v podnikaní schopný. Jeho priateľstvo s Boultonom mu však umožnilo oznámiť jeho stroj a obohatiť sa.

O rok neskôr dostala zlieváreň dve objednávky na výrobu Wattovho parného motora. V roku 1776 boli nainštalované stroje; jeho úspech sa rozšíril a zlievareň naďalej dostávala výrobné zákazky. V roku 1777 sa Watt oženil s Ann MacGregor, dcérou výrobcu atramentu; z tohto druhého manželstva sa narodili Gregory, Janet a Ann.

Partnerstvo s Boultonom viedlo Watta k vylepšeniu jeho parného motora tak, aby bol päťkrát účinnejší ako nováčik. Jeho vynález sa čoskoro použil v baniach, továrňach, továrňach, zlievárňach a textile. Od tejto chvíle sa priemyselná revolúcia začína formovať a rozširovať po celom svete.

Posledné roky

Vylepšenia v parnom stroji urobili z Jamesa Watta bohatého muža: v roku 1800 bol schopný odísť do dôchodku, kúpiť si vidiecke domy v Škótsku, cestovať so svojou manželkou do Francúzska a Nemecka a podieľať sa na združeniach venovaných vede a umeniu.

Wattov príspevky boli počas jeho života všeobecne uznávané: bol členom Kráľovskej spoločnosti v Londýne a tiež v Edinburgu. University of Glasgow mu udelila titul doktor práv v roku 1806, Francúzska akadémia vied z neho urobila partnera v roku 1814 a dostal titul barón, Watt však odmietol.

Vynález zaujal ústredné miesto v živote Jamesa Watta. Po odchode do dôchodku vymyslel nové nástroje v malej dielni, kým nezomrel 19. augusta 1819. Jeho príspevky umožnili Veľkej Británii stať sa prvou industrializovanou spoločnosťou na svete.

vynálezy

Parný stroj typu Watt, postavený spoločnosťou David Napier & Son Limited (Londýn) v roku 1859. Bol to jeden z prvých parných strojov, ktorý bol nainštalovaný v Španielsku. Nicolás Pérez, prostredníctvom Wikimedia Commons

Od svojho vzťahu s Jamesom Craigom sa Watt začal zaujímať o návrh parných strojov a až v roku 1763 ich mal možnosť študovať: profesor prírodnej filozofie John Anderson poveril Watta opraviť parný stroj navrhnutý Thomas Newcomen v roku 1711.

Watt bol schopný stroj opraviť, ale po dlhodobom používaní sa vždy pokazil. Trvalo niekoľko skúšok, aby sa zistilo, že základná chyba v stroji Newcomen spočívala v jeho konštrukcii a nie v jeho komponentoch.

Porucha stroja

Newcomenov stroj mal nasledujúcu chybu: para bola kondenzovaná v rovnakom valci, v ktorom musela expandovať, aby mohla pohybovať piestom. Watt odhadoval, že energetický odpad je na 80% za cyklus, pretože dlho trvalo, kým sa para znovu zohreje, aby tlačila na piest.

O dva roky neskôr prišiel Glasgow s riešením problému pri chôdzi cez zelený park Glasgow: samostatný valec slúžiaci ako kondenzátor. To by ušetrilo viac paliva a zlepšilo účinnosť parného motora.

Wattov roztok umožnil piestu udržiavať teplo, zatiaľ čo para kondenzovala v inom valci; Tento kondenzátor sa vyhýba veľkým stratám tepla opakovaným zahrievaním a chladením piestu. Watt bol schopný vyrobiť prvý plne funkčný model v roku 1765.

Počas tohto obdobia bol jedným z jeho najväčších donorov Joseph Black. Predstavil ju aj Johnovi Roebuckovi, manažérovi slávnej zlievárne Carron. Roebuck a Watt pracovali spolu štyri roky, kým finančné problémy donútili Roebucka zatvoriť zlievareň v roku 1773.

Krátko nato sa Watt stretol s Matthewom Boultonom a ich obchodné vzťahy mu umožnili plne sa venovať jeho vynálezu. V továrni v Boultone dokázal vyrobiť rôzne verzie svojho parného stroja.

Čas aktualizácie

Wattove stroje boli široko používané a jeho sláva sa rozšírila po celej Veľkej Británii. Najväčšie pokroky v parnom stroji sa však dosiahli medzi rokmi 1781 a 1788. Úpravy, ktoré urobil Watt, umožnili motoru efektívnejšie využívať paru.

Medzi zlepšeniami patrí použitie dvojčinného piestu, nahradenie spojenia medzi reťazou a valcom tromi tuhými tyčami a vytvorenie ďalšieho mechanického zariadenia, ktoré modifikovalo recipročný pohyb (hore a dole) valca. na kruhový pohyb, s možnosťou regulácie rýchlosti.

Tento nový stroj nahradil použitie zvieraťa násilím, a tak sa Watt rozhodol, že jeho stroj by sa mal merať podľa počtu koňov, ktoré nahradil.

Škótsky vedec dospel k záveru, že hodnota „jednej konskej sily“ je rovnaká ako energia potrebná na vertikálne zdvíhanie závažia s hmotnosťou 75 kg rýchlosťou 1 m / s. Toto opatrenie sa používa dodnes.

Chemické experimenty

Od útleho veku bol Watt fascinovaný chémiou. Koncom roku 1786 bol škótsky vynálezca v Paríži, keď bol svedkom experimentu francúzskeho grófa a chemika Bertholleta. Experiment ukázal tvorbu chlóru reakciou kyseliny chlorovodíkovej s oxidom manganičitým.

Berthollet zistil, že vodný roztok zložený z chlóru je schopný bieliť textílie. Čoskoro publikoval svoj objav, ktorý upútal pozornosť potenciálnych súperov.

Po návrate do Británie začal Watt experimentovať s Bertholletovými zisteniami a dúfal, že nájde proces, ktorý by sa ukázal byť finančne výnosný.

Watt zistil, že zmes soli, oxidu manganičitého a kyseliny sírovej je schopná produkovať chlór. Potom prešiel chlór do alkalického roztoku a získal zakalenú kvapalinu, ktorá bola schopná bieliť textílie.

Svoje zistenia čoskoro oznámil svojej manželke Ann a Jamesovi MacGregorovi, svojmu tchánovi, ktorý bol výrobcom farbív. Ako veľmi súkromná osoba vo svojej práci Watt neodhalil svoj objav nikomu inému.

Spolu s MacGregorom a jeho manželkou začal Watt tento proces zväčšovať. V roku 1788 bol Watt a jeho švagor schopný bieliť 1 500 yardov látky.

Bertholletov objav

Berthollet paralelne objavil rovnaký postup pre soľ a kyselinu sírovú. Na rozdiel od Watta sa gróf Berthollet rozhodol zverejniť svoje vedomosti odhalením jeho objavu.

Čoskoro začalo mnoho vedcov experimentovať s týmto procesom. Ako taký rýchla konkurencia sa James Watt rozhodol opustiť svoje úsilie v oblasti chémie. O viac ako desať rokov neskôr, v roku 1799, Charles Tennant patentoval nový proces výroby bieliaceho prášku, ktorý bol komerčne úspešný.

Iné vynálezy

Watt naďalej prichádzal s novými artefaktmi aj po odchode z podnikania. Jedným z nich bol špeciálny tlačiarenský lis na kopírovanie listov. To mu uložilo úlohu napísať list niekoľkokrát, čo bolo bežné pre podnikateľa.

Wattov tlačiarenský stroj pracoval písaním originálneho listu špecifickým atramentom; potom boli kópie vyhotovené tak, že list papiera bol položený na napísané písmeno a zalisovaný. Staval tiež stroje na reprodukciu bustov a sôch.

príspevky

Wattove príspevky do oblasti vedy zmenili svetovú krajinu, keď začala prvá priemyselná revolúcia. Vďaka parnému stroju došlo k veľkým hospodárskym a sociálnym zmenám; produktivita tovární sa výrazne zvýšila vďaka parnému motoru, ktorý navrhol Watt.

Vďaka svojim príspevkom do vedy sa medzinárodný systém jednotiek krstil menom watt - alebo watt - na jednotku sily rovnajúcu sa jednej joule práce za sekundu.

Vplyv, ktorý mal Wattov stroj na svet, vedcov prinútil zvážiť novú geologickú epochu: antropocén. Rok 1784, v ktorom Watt začlenil najdôležitejšie vylepšenia svojho stroja, slúži ako východiskový bod pre tento čas definovaný zmenou ľudí na zemskom povrchu, atmosférou a oceánmi.

Referencie

1. Boldrin, M. a Levine, M. „James Watt: Monopolista“ (január 2009) v inštitúte Mises. Získané 13. septembra 2018 z Misesovho inštitútu: mises.org
2. "James Watt" (2010) v neobjavenej krajine Scottland. Zdroj: 13. september 2018, z neobjaveného Škótska: undiscoveredscotland.co.uk
3. "James Watt" (2009) v BBC. Získané 13. septembra 2018 z histórie BBC: bbc.co.uk
4. Pettinger, Tejvan. "Biography of James Watt" (2010) v Biography Online. Získané 13. septembra 2018 z Biography Online: biographyonline.net
5. Kingsford, P. "James Watt" (2018) v Britannica. Zdroj: 13. september 2018 z Encyklopédie Britannica: britannica.com
6. Sproule, Anna. "James Watt: Master of Steam Engine" (2001) v BlackBirch Press. Zdroj: 13. september 2018 z Encyklopédie svetovej biografie: notablebiographies.com
7. „James Watt“ (2013) v príbehu The University of Glasgow. Získané 13. septembra 2018 z University of Glasgow: universitystory.gla.ac.uk