脑子瓦特了什么意思

功率的单位“瓦特”

功率的单位“瓦特”

只要有点科普常识的人，都会知道瓦特这个人，并且还会联想到蒸汽机，有的

人可能还会联想到他看到家里烧水的锅在水烧开时，锅盖被水蒸汽顶得“砰砰”作

响，从而灵机一动，发明了蒸汽机。年纪大一点的，还会记得蒸汽机车，过去

的火车都是由蒸汽机车带动的。是的，瓦特发明的蒸汽机直接导致了第一次工业革

命。瓦特是一个着名的机械工程师和发明家，对物理学没有多少建树，但是对全人

类却作出了巨大的贡献。为纪念这位伟大的科学家，我们把物理学中的功率的单位

1焦耳/秒叫做1瓦特。在物理学领域建树不大的科学家却享受物理学家的殊荣，

这是一个特例。今天，我和大家谈谈功率的单位、着名的科学家瓦特。

詹姆斯.瓦特(1736,1819年)于1736年1月19日出生于英国苏格兰格拉斯哥

附近格林诺克镇的一个木匠家里。瓦特家里经济困难，童年时候的瓦特上不起学，

只好由勤劳的父母在劳作之余对他进行一些家庭教育。但瓦特从小就特别喜爱学

习，6岁时就开始学习几何学。当然在家境稍微好一点的时候，父亲就送他去了学

校上学。在学校读书的瓦特最喜欢数学和物理，不过，这样也就导致了瓦特在学习

上的偏科。除了数学、物理外，其他科目的成绩都不好。但是，只要数学、物理成

绩好，能够出成果，有作为，也行～社会上需要各种各样的人才吗。

少年时代的瓦特在做木匠的父亲的影响下，心灵手巧，经常自己动手修理制作

玩具。他还爱好动脑筋，好问为什么，求知欲很强。现在讲一个故事。有一天晚

上，瓦特和别人在玩耍聊天，忽然听到厨房里烧的水开了，他跑过去一看，立即被

壶中蒸气冲动壶盖的现象所吸引。也许是灵感突然来了，他用布把壶嘴堵死，做起

小实验来了。结果是大家所熟知的现象，那就是水蒸汽把壶盖给冲开了。奶奶见到

他在玩开水壶，情急之下，大声斥责，不许他再玩。水火无情吗～但是，少年瓦特

毫不理会，继续作他的实验。虽然说不听话，但是冒险精神、执着精神与好奇心、

求知欲可见一斑。

瓦特渴望有机会接受高等教育，但是贫穷的家境不能使他如愿。营养欠佳的瓦

特也没有强健的体魄与结实的身体，经过长时间的反复思考，他

决定去学习精密机械，因为这一职业至少不会使他过于吃力。但是，歪打正

着，这个选择成就了这个穷人家的孩子。1735年，17岁的瓦特开始独立谋生

了，他在格拉斯哥的一家钟表店当学徒，这一年他还开始学习光学与力学。完成一

年的学习后，1754年，他又到伦敦一家仪表制造厂学习手艺。投身于当时着名的

数学仪器制造者摩根门下的瓦特，在那里学到了很多的知识。很快他就以技术水平

精准无误和对本职工作认真负责的态度而出了名。二年之后，瓦特又返回格拉斯

哥，在格拉斯哥大学的但克教授的推荐下，1857年他到格拉斯哥大学的一个附属

工厂当修理工。由于瓦特刻苦钻研技术，爱动脑子，努力学习专业知识，手艺提高

很快，不久就获得了大学机械师职务。从而，他得到了一个装备齐全的物理研究

室，为进一步学习及进行物理、化学实验创造了良好的条件。

1763年，瓦特首次发明了一台用来划三维物体的投影仪，1765年他发明了

二冲程蒸汽机，1775年他建造了第一台蒸汽机，1780年他发明了复式油印机，

1785年瓦特当选为英国伦敦皇家学会会员。到了晚年，瓦特还获得法兰西科学院

外国院士荣誉称号，格拉斯哥大学荣誉博士学位。1819年8月19日，瓦特在伯

明翰的谢菲尔德去世，终年83岁。

瓦特在科学上的主要成就就是对已出现的原始蒸汽机做了一系列重大改进和发

明，提高了蒸汽机的热效率和工作可靠性。

早在1698年，英国技师塞维来(1650-1715年)就发明了第一台实用蒸汽机。

七年之后即1705年苏格兰铁匠纽可门(1663,1729年)发明了能较大规模的利用热

能推动机械的蒸汽机，并且很快被英国和其他欧洲国家使用于纺织、矿山等机械工

业部门。但是，纽可门蒸汽机又两个缺点:第一，媒的消耗量大，但是效率却很低;

第二，活塞只能做往复运动，不能做旋转运动。

瓦特到了格拉斯哥大学两年之后就开始从事蒸汽机的原理的发现和研究，但是

他早期的实验研究没有任何成效。转机出现在1765年，大学里的一台纽可门蒸汽

机坏了，学校请瓦特去进行修理。对于这个机会，已经做了多年准备的瓦特紧紧的

抓住了。他不只是想修理这台蒸汽机，还想要改良这种类型的蒸汽机。瓦特对这台

蒸汽机进行了深入仔细的研究后，发现在蒸汽机锅炉里的热蒸汽，只够活塞几次工

作之用，而绝大部分的蒸汽的能量没有利用，导致这种蒸汽机的热效率很低。经过

几个月时间的反复思考之后，瓦特想到了解

决的办法:要提高蒸汽机的热效率，必须设法使蒸汽机里排除的高温蒸汽尽快

冷却。因此，蒸汽不要直接在汽缸里凝聚，而是要在与汽缸相连的另一个容器里凝

聚。因而他设计了一个和汽缸分离的冷凝器，吧高温蒸汽直接从汽缸中导出并冷

却。这样，瓦特发明了冷凝器。比较，他将汽缸的两端用汽缸盖封闭起来，这样，

他又发明了二冲程蒸汽机。

科学知识是理论层面上的，但要是转化为科学技术，就没有那么简单和容易

了。有的人认为，全世界科学家不缺，但是科技人才中将科学转化为技术的人才却

是太少了。如有的科学理论早就产生了，但是转化为技术却是困难重重。象核聚变

理论，早在上个世纪初就已由爱因斯坦提出了，经过全世界科学家100来年的努

力，至今还是没有转化为技术。难度之大，可见一斑。同样的道理，瓦特为实现自

己的理想，需要克服多少困难，他自己确实是难以估计到的。那个时候，很难找到

一位能精确无误的按照比较复杂的机械图纸准确工作的机械师，甚至连加工用的机

床也不很精确。这样，经过几年努力，瓦特研制自己发明的蒸汽机样机的工作也是

以失败而告终。不仅如此，瓦特一家也给弄得家徒四壁，一贫如洗。为生存计，为

工作计，瓦特不得不接受英国工业家和医生贝克的援助，但是的付出发明权和利润

的2/3的代价。1869年瓦特终于获得了“降低火力发动机蒸汽和煤料消耗的新方

法”的特许证。但是为了制造样机，瓦特经过几年努力，没有成功，原因是选材的

问题。瓦特一次一次的遭到失败，不过古人云:吉人自有天相。不是不到，时候未

到。

在瓦特接连遭受挫折的时候，新股东、工厂主博尔顿买下了老股东贝克的所有

股份，他与瓦特一起共同创办了蒸汽机制造企业。博尔顿是一个很有远见与洞察力

的企业家，他帮助瓦特安排实验，请不少熟练工人当瓦特的助手。1775年，瓦特

成功的制造出最重要的部件——蒸汽汽缸，这个汽缸可以不间断的工作。在此基

础上，一年之后，即1776年，瓦特终于研制成第一台装有冷凝器的新式蒸汽机，

并在冶金厂正式投入运行。由于瓦特蒸汽机的省煤炭，高效率，很快在矿山、冶金

厂及自来水厂得到广泛的应用。自然，瓦特与博尔顿的蒸汽机制造工厂就开始成批

的制造这种蒸汽机了。经过艰苦不懈的努力，瓦特终于功成名就了。但是巨大的成

就丝毫没有改变这个朴实人的生活方式，他继续从事自己的发明工作。

不久，瓦特把活塞由“单向式”推动改为“双向式”推动，进一步提高了效

率。再不久，另一个英国的发明家司蒂德发明了曲柄连杆装置，这样可以把往复运

动变为回转运动。由于当时英国对于专利采取了较为严格的保护措施，瓦特没有立

即采用曲柄装置。1780年瓦特发明了复式油印机，1782年瓦特发明了离心调速

器，对蒸汽机的运转实行自动调节。1784年他又发明了一种联动装置，用特殊的

齿轮传动来传递动力。经过这些改进，瓦特的蒸汽机的性能相比较是很优越的。当

时，20--50马力的瓦特蒸汽机和相同功率的纽可们蒸汽机相比，煤的消耗量要低

得多，因此，瓦特蒸汽机成为工业上广泛实用的蒸汽机。1785年，瓦特的合作者

默多克设计了蒸汽机的分配缸，这样，设计完善的在工业上广泛应用的蒸汽机诞生

了。

瓦特蒸汽机的广泛使用，极大地推动了当时正在蓬勃兴起的英国工业革命，也

促使世界工业进入了所谓蒸汽时代。由于瓦特在科学技术史上、在英国工业革命中

以及人类工业化进程中所作出的巨大的贡献，我们把物理学中功率的单位叫做“瓦

特”，谁都会认为这是一件非常有意义的事情。

对英国工业革命在理论上和实际上起到巨大的推动作用的伟大人物有著名物理

学家牛顿，著名经济学家亚当.斯密(1776年发表《国富论》)，著名的科学家、发

明家瓦特(1776年发明了瓦特蒸汽机)。三人当中，以瓦特的命运最为曲折、辛

酸，他的成功更为艰难、不易。他一生结了两次婚，第一次婚姻生育了五个孩子，

第二次婚姻生育了二个孩子，但他的七个孩子都是幼年夭折了。家境贫寒的他没有

机会上学，只能自学成才，付出比别人更多的努力才能终于有所成就。在创业过程

中，他是屡战屡败，但又是屡败屡战，终于在40岁时大器晚成，发明了瓦特蒸汽

机。不过，这个发明却是改变了英国，改变了世界，推动了全世界第一次工业革

命。当然他还获得了不少其他的丰硕成果，完成了大量非常有价值的发明工作。但

与发明瓦特蒸汽机对人类所作出的贡献相比，那就不可同日而语了。

瓦特是一个付出朴实而勤奋的人，对于名誉看的轻。在他临终前被封为贵族，

但被他拒绝了。他一向忠于自己的平民身份，珍爱发明工作甚于世界上的一切。热

爱是他获得成功的动力;坚持不懈，刻苦钻研，努力奋斗，不屈不挠是他获得成功

的原因。当然，瓦特的发明推动了时代前进的步伐，而时代也造就了这个自学成

才、历尽磨难的平民科学家。

这就是着名的科学家詹姆斯.瓦特～

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