瓦特

瓦特

瓦特（JamesWatt,1736～1819）英国发明家、工程师。

1736年1月19日生于苏格兰的一个小镇格里诺克。他从小

体弱多病，由父母进行了启蒙教育。父亲是个具有多种手艺

的工匠，受其影响瓦特特从小就有实验的兴趣和才能。传说

他小的时候，曾用布把壶嘴堵死，看到蒸汽的力量把壶盖冲

开。这一现象激发了他的探索精神。后来进了格里诺克文法

学校学习，因身体不好，退学在家自学，并经常随父亲到工

厂学习制作机械模型、仪器的技术，进行化学和电学实验。

靠着虚心求学、刻苦钻研的精神，15岁学完了《物理学原理》

并获得了丰富的木工、金属冶炼和加工等工艺技术。1753年

他在家钟表店学手艺。1753年又跟有名的机械师摩尔根当学

徒。经过刻苦学习，努力实践，他已能制造难度较高的象限

仪、罗盘、经纬仪等。1756年在格拉斯哥大学当了仪器修理

员，这是他一生的转折点。一方面该校具有较完善的仪器设

备和先进技术，为他的工作创造了良好的技术条件。更重要

的是他在这里结识了英国化学家、物理学家J.布莱克等著名

学者，他可以经常跟他们讨论改进蒸汽机的理论和技术问题，

从他们那里学到许多科学理论知识。这对他后来的发明工作

影响很大。

1764年瓦特在修理纽科门蒸汽机时，精心研究了这种热机的

工作原理和耗煤量大、效率低的症结。他受J.布莱克的潜热

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学说启示，找到了纽科门蒸汽机耗煤量大、效率低的原因，

即汽缸在使气体膨胀和用水冷凝时一热一冷，损耗大量热量。

瓦特于1765年发明了把冷凝过程从汽缸中分离出来的分离

式冷凝器。冷凝器的发明在蒸汽机的发展中起了关键性的作

用。1768年他制成了一台单动作蒸汽机（活塞单方向推动做

功），这台蒸汽机还采用了汽缸外设置绝热层、用油润滑活

塞等各种新措施，大大降低了蒸汽消耗量，耗煤量只有纽科

门机的1／4，动作也更迅速。1776年这种机器开始在厂矿

使用。1781年，他发明了行星式齿轮，将蒸汽机活塞的往运

动变为旋转运动。1782年他发明了大动力的“双动作蒸汽机”

并获得专利，并利用飞轮解决了蒸汽机运转的稳定性问题。

1784年他发明了平行运动连杆机构，解决了双动作蒸汽机的

结构问题。1788年他发明了离心式调速器和节气阀，用来自

动控制蒸汽机的运转速度。1790年发明了蒸汽机配套用压力

计。

到此为止，瓦特完成了对蒸汽机的整套发明过程。经过他的

一系列重大的发明和改进，使蒸汽机的效率提高到原来纽科

门机的3倍多，而且配套齐全、性能优良、切合实用。瓦特

由此博得了第一部现代蒸汽机──高效率瓦特蒸汽机的发

明者称号。很快，瓦特蒸汽机在纺织、采矿、冶炼和交通运

输等方面得到了广泛应用，极大地推动了英国和欧洲的第一

次工业革命，使世界进入了所谓的“蒸汽机时代”。瓦特对

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蒸汽机的发明、改进及蒸汽机的广泛应用，直接推动了热力

学理论的研究和发展。

瓦特还取得了其他一些成就。例如他引人了第一个功率单位：

马力；他发明了压容图，用图示的形式表明蒸汽压力如何随

汽缸的有效容积而变动，后由于克拉珀龙的工作得以在热力

学、热机效率研究中广泛应用；他还发明了复写墨水及其他

一些仪器。由于他在科学技术上的贡献，1785年被选为伦敦

皇家学会会员；1806年被授予格拉斯哥大学法学博土头衔；

1814年被选为法国科学院外籍院土。

1819年8月19日瓦特在伯明翰附近的希斯菲德逝世。为了

纪念这位伟大的发明家，国际单位制中功率以瓦特为单位，

1832年在格拉斯哥市乔治广场还塑造了一座瓦特铜像。

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