James Watt: Biyografi, İcatlar ve Katkılar

James Watt (1736-1819), buhar motorunda yaptığı iyileştirmelerin genişlemesi için temel olan ünlü bir İskoç mühendisi ve mucidiydi ve sonuç olarak, anın toplumunda büyük değişiklikler anlamına gelen İlk Endüstri Devrimi'ni mümkün kıldı.

Bu mucit hakkında konuşurken, bir Watt'ın hikayesine çoğu zaman kaynayan bir kazan görüldüğünde büyüleniyor; Özellikle, buharın kapak üzerine uyguladığı kuvveti gözlemleyerek. Sürümler değişiklik gösterir: Bazı Watt'larda genç, bazılarında ise yaşlıdır. Gözlenen nesne aynı zamanda annesine ve diğer zamanlarda teyzesine atfedilen sahibini de değiştirir.

Kesin olan, bu basit hikayenin James Watt'ı zamanının en etkili adamlarından biri olmasına neden olan hayranlık sembolize ediyor.

Şerefine, adından sonra adı verilen birkaç yer var. Bunlar arasında Greenock'da bulunan Watt Kütüphanesi; Aynı zamanda memleketinde bulunan James Watt Üniversitesi; Edinburgh merkezli Heriot-Watt Üniversitesi; ve Birleşik Krallık'taki bazı bilim fakülteleri.

biyografi

James Watt, 19 Ocak 1736'da İskoçya'nın İskoçya Greenock kasabasında doğdu. Başarılı bir tüccarın ve gemi üreticisinin oğlu olan Watts, sağlığı çok kırılgan olan bir çocuktu.

İlkokuldan sadece evde Latin ve Yunanca geometri öğrendi, çünkü evde ailesi tarafından eğitildi. Annesi ona yazmayı ve okumayı öğrettiği gibi, aritmetik öğrendiği yerde oradaydı.

Watt zamanının çoğunu babasının atölyesinde geçirdi. Orada, babasının teknelerini geliştirmeyi ve güçlendirmeyi öğrendiği aletlere ve bir formaya sahipti. James'e ahşap ve metal eşyaların nasıl çalınacağını öğretti.

Genç Watt kısa sürede babasının kendisine verdiği bir oyunla marangozluk ticaretini öğrendi: bununla oyuncaklarını değiştirdi ve onları yeni şeylere dönüştürdü.

James'in annesi, sadece on yedi yaşındayken öldü; Kısa bir süre sonra babasının işleri hızla azaldı. Bu olaylar James'i yeni yerlerde daha iyi fırsatlar aramaya teşvik etti.

1755'te, Watt matematiksel enstrümanlar atölyesinde çıraklık yapmak için İngiltere'nin başkenti Londra'ya yerleşti. O zaman navigasyon ile ilgili enstrümanlar yapmayı öğrendi. Genç Watt bir yıl sonra İskoçya'ya dönmeye karar verdi, çünkü Londra'da rahatsız edici ve nahoş bir ortam gördü.

Glasgow'a dön

James Watt, kendisini İskoçya'nın başkenti Glasgow'da bir enstrüman üreticisi olarak kurmak istedi. Bununla birlikte, Glasgow'un Demirci Loncası, araçlarını alım satım yapma olasılığını sınırladı. Demirciler aletlerini takas etmeden önce en az yedi yıl çırak tutulması gerektiğini savundular.

Bu olay, Watt'ı 1756'da Glasgow Üniversitesi'ne götürdü. İlk görevi, Jamaika'da bulunan bir İskoç tüccar olan Alexander Macfarlane'ye ait bir astronomik alet sevkiyatı yapmaktı. Bu eserlerin bir kısmı daha sonra söz konusu çalışma evinin gözlemevine yerleştirildi.

Watt'ın çok sayıda bilim insanıyla tanışması Glasgow Üniversitesi'ndeydi. Bunların arasında modern kimyaya ait babası ve siyah ile buhar motorunun gelişimi için temel bir ilişki kurduğu ısı çalışması olan Joseph Black de var.

1759'da Watt mimar ve işadamı James Craig ile tanıştı. İkisi bir iş ilişkisi kurdu: altı yıl boyunca Watt, Trongate'deki küçük bir atölyede kadran, mikroskop ve diğer optik aletler üretti.

1763 yılında, Delftfield Pottery Co.'nun çanak çömlek hissedarı oldu. Watt ayrıca inşaat mühendisi olarak çalıştı ve Forth ile Clyde ve Caledonian kanallarının çeşitli denetimlerini ve inşaatlarını yaptı.

Watt, kuzeni Margaret Miller ile 1764 yılında evlendi ve beş çocuğu vardı. Bunlardan sadece ikisi yetişkinliğe kadar yaşadı: James Jr. ve Margaret. Sekiz yıl sonra, Watt bir dul oldu.

Boulton & Watt: Bir devrimin başlangıcı

Watt 1774'te Birmingham'a taşınmadan önce yaşamının sonraki birkaç yılını buhar motorunun tasarımını geliştirmek için harcadı.

Orada endüstriyel ajan ve Soho dökümhanesinin sahibi Matthew Boulton ile birlikte çalıştı. Şüpheli bir adam olarak, Watt işinde yetenekli değildi. Bununla birlikte, Boulton ile olan dostluğu, makinasını tanımasını ve kendini zenginleştirmesini sağladı.

Bir yıl sonra, dökümhane Watt buhar motorunu yapmak için iki sipariş aldı. 1776'da makineler kuruldu; başarısı yayıldı ve dökümhane üretim siparişleri almaya devam etti. 1777'de Watt, mürekkep üreticisinin kızı Ann MacGregor'la evlendi; bu ikinci evliliğin Gregory, Janet ve Ann doğdu.

Boulton ile ortaklık Watt'ı buharlı motorunu Newcomen'den beş kat daha verimli hale getirmeye yönlendirdi. Yakında buluşu madenler, fabrikalar, değirmenler, dökümhaneler ve tekstillerde kullanıldı. Bu andan itibaren, Sanayi Devrimi şekillenmeye ve dünya çapında genişlemeye başlar.

Son yıllar

Buhar motorundaki gelişmeler James Watt'ı zengin bir adam yaptı: 1800'de emekli oldu, İskoçya'da kır evleri satın aldı, karısıyla birlikte Fransa ve Almanya'ya gitti ve bilim ve sanata adanmış toplumlara katıldı.

Watt'ın katkıları hayatı boyunca geniş çapta tanındı: Londra Kraliyet Cemiyeti ve aynı zamanda Edinburgh Kraliyet Cemiyeti'nin bir üyesiydi. Glasgow Üniversitesi, ona 1806 yılında Hukuk Doktoru unvanını vermiş, Fransız Bilimler Akademisi, 1814 yılında ona bir üye atamış ve aynı zamanda baron unvanı teklif etmişti, ancak Watt bunu reddetti.

Buluş James Watt'ın yaşamında merkezi bir yer işgal etti. Emekli olduktan sonra, 19 Ağustos 1819'da ölene kadar küçük bir atölyede yeni enstrümanlar geliştirdi. Katkıları, Büyük Britanya'nın dünyadaki ilk sanayileşmiş toplum olmasına izin verdi.

Inventos

James Craig ile olan ilişkisinden bu yana Watt, buhar motorlarının tasarımına ilgi duymaya başladı ve 1763 yılına kadar onları inceleme fırsatı bulamadı: doğal felsefe profesörü John Anderson, Watt tarafından tasarlanan bir buhar motorunu tamir etmek için görevlendirdi. Thomas Newcomen 1711'de.

Watt makineyi tamir edebildi, ancak uzun süre kullandıktan sonra her zaman hasar gördü. Watt, Newcomen makinesinin temel hatasının bileşeninde değil tasarımında olduğunu keşfetmek için birkaç test aldı.

Makine arızası

Newcomen makinesi aşağıdaki hatayı verdi: buhar, aynı zamanda pistonu hareket ettirmek üzere genleşmek zorunda olduğu silindirin içinde de yoğuşturuldu. Watt, enerji israfının her döngü için% 80 olduğunu tahmin ediyordu, çünkü pistonu itmek için buharın tekrar ısınması için uzun süre beklemek zorunda kaldınız.

İki yıl sonra Glasgow, Glasgow Green Park'ta yürürken soruna bir çözüm getirdi: kondansatör olarak hizmet etmek için ayrı bir silindir. Bu daha fazla yakıt tasarrufu sağlar ve buhar motorunun verimliliğini arttırır.

Watt'ın çözümü pistonun ısıyı korumasına izin verirken, buhar farklı bir silindire yoğunlaştırılır; Bu kondansatör, pistonu tekrar tekrar ısıtıp soğutmakla kaybedilen büyük miktardaki ısıdan kaçınır. Watt, ilk tamamen işlevsel modeli 1765'te üretebildi.

Bu dönemde en büyük finansörlerinden biri Joseph Black oldu. Ayrıca ünlü Carron Foundry'den sorumlu John Roebuck ile tanıştı. Roebuck ve Watt, dört yıl boyunca birlikte çalıştı, maddi problemler Roebuck'ı 1773'teki eriticiyi felç etmeye zorladı.

Bundan kısa bir süre sonra Watt Matthew Boulton ve onun buluşuna tamamen kendini adamasına izin verdiği iş ilişkisi ile tanıştı. Boulton fabrikasında, buhar motorunun birkaç versiyonunu yapabildi.

İyileştirme süresi

Watt makineleri yaygın olarak kullanıldı ve şöhreti İngiltere'ye yayıldı. Bununla birlikte, buhar motorundaki en büyük gelişmeler 1781 ile 1788 arasında yapıldı. Watt'ın yaptığı değişiklikler makinenin daha verimli buhar kullanmasına izin verdi.

Yapılan iyileştirmeler arasında çift hareketli piston kullanımı, zincir ile silindir arasındaki bağlantının üç sert çubukla değiştirilmesi ve silindirin karşılıklı hareketini (yukarı ve aşağı) değiştiren başka bir mekanik cihazın oluşturulması bulunmaktadır. Dairesel bir yer değiştirmeye, hızı düzenlemek için olasılıklara sahiptir.

Bu yeni makine, hayvanın güç olarak kullanılmasının yerini aldı, bu yüzden Watt, atının kaç tane at cinsine göre ölçülmesi gerektiğine karar verdi.

İskoç bilim adamı, "bir beygir gücü" değerinin, 1 m / s hızında 75 kg'lık bir ağırlığa dikey olarak kaldırmak için gereken enerjiye eşdeğer olduğu sonucuna vardı. Bu önlem bugün hala kullanılmaktadır.

Kimyasal deneyler

Küçük yaşlardan itibaren, Watt kimya tarafından büyülendi. 1786'nın sonunda, İskoç mucidi, Fransız sayımı ve kimyager Berthollet'in bir deneyine tanık olduğu zaman Paris'teydi. Deney, hidroklorik asidin manganez dioksit ile reaksiyonu boyunca klor oluşumunu göstermiştir.

Berthollet, klorin içeren bir sulu çözeltinin tekstilleri beyazlatabildiğini buldu. Yakında potansiyel rakiplerinin dikkatini çeken keşfini yayınladı.

Büyük Britanya'ya dönerken Watt, Berthollet'in bulgularını takiben ekonomik olarak karlı bir süreç bulma umuduyla deney yapmaya başladı.

Watt, tuz, manganez dioksit ve sülfürik asit karışımının klor üretebildiğini keşfetti. Sonra kloru alkalin bir çözeltiye geçirdi ve dokuları beyazlatabilen bulanık bir sıvı elde etti.

Yakında bulgularını eşi Ann ve James MacGregor'a, boya üreticisi olan kayınpederine iletti. Çalışmalarıyla çok ayrılmış bir kişi olan Watt, keşfini başkasına açıklamadı.

MacGregor ve eşi ile birlikte Watt süreci büyütmeye başladı. 1788 yılında Watt ve kayınpederi 1500 metre kumaşı beyazlatabildi.

Berthollet'in Keşfi

Paralel olarak, Berthollet aynı tuz ve sülfürik asit işlemini keşfetti. Watt'ın aksine, Kont Berthollet, keşfini açığa vurarak kamuya açık hale getirmeye karar verdi.

Yakında birçok bilim adamı bu işlemi denemeye başladı. Böylesine hızlandırılmış bir rekabet haline gelen James Watt, kimya alanındaki çalışmalarını bırakmaya karar verdi. On yıldan uzun bir süre sonra, 1799'da, Charles Tennant, ticari başarısı çalan beyazlatıcı bir toz üretmek için yeni bir yöntem patenti aldı.

Diğer icatlar

Watt, işten emekli olduktan sonra yeni eserler geliştirmeye devam etti. Bunlardan biri harfleri kopyalamak için özel bir matbaa idi. Bu, bir işadamı için olağan olan birkaç kez mektup yazma görevinden kaçınıyordu.

Watt'ın baskısı orijinal mektubu belirli bir mürekkeple yazarak çalışır; daha sonra, kopyalar yazılı mektuba bir sayfa yerleştirilerek ve ikisinin bir araya getirilmesiyle yapılmıştır. Ayrıca büstleri ve heykelleri çoğaltmak için makineler yaptı.

Katılımlar

Watt'ın bilim alanına yaptığı katkılar, Birinci Sanayi Devrimi'ne başlarken dünya panoramasını değiştirdi. Buhar motoru sayesinde büyük ekonomik ve sosyal dönüşümler yaşandı; Watt'ın tasarladığı buhar motoru sayesinde fabrikaların üretkenliği önemli ölçüde arttı.

Bilime katkılarından dolayı, uluslararası birimler sistemi, saniyede bir çalışma işine eşdeğer güç birimi olarak watt - veya watt - adıyla vaftiz edildi.

Watt makinesinin dünyadaki yarattığı etki, bilim adamlarının yeni bir jeolojik dönem olduğunu düşünmelerine neden oldu: Antroposen. Watt'ın makinasında en önemli gelişmeleri içine aldığı 1784 yılı, insanlığın yeryüzündeki, atmosferdeki ve okyanuslardaki değişmesiyle tanımlanan bu döneme bir başlangıç ​​noktası olarak hizmet ediyor.