JAMES WATT: BIOGRAFIE, VYNÁLEZY A PŘÍSPĚVKY - DĚJINY - 2025

James Watt (1736-1819) byl renomovaný skotský inženýr a vynálezce, jehož vylepšení v parním stroji byla zásadní pro jeho expanzi, a proto umožnila první průmyslovou revoluci, což znamenalo velké změny ve tehdejší společnosti.

Když mluvíme o tomto vynálezci, příběh se obvykle vypráví o Wattovi fascinovaném viděním vroucího kotle; konkrétně pozorování síly, kterou pára vyvíjí na víko. Verze se liší: v některých Watt je mladý a v jiných je starší. Pozorovaný objekt také mění vlastníka, je přičítán matce a jindy jeho tetě.

Obraz Jamese Watta

Jisté je, že tento jednoduchý příběh symbolizuje fascinaci, která vedla Jamese Watta, aby se stal jedním z nejvlivnějších mužů své doby.

Na jeho počest existuje několik míst pojmenovaných podle jeho jména. Mezi ně patří Wattova knihovna, která se nachází v Greenocku; Univerzita Jamese Watta, která se rovněž nachází v jeho rodném městě; Heriot-Watt University se sídlem v Edinburghu; a některé vysoké školy po celé Velké Británii.

Životopis

James Watt se narodil 19. ledna 1736 ve skotském městě Greenock ve Skotsku. Syn úspěšného obchodníka a stavitele lodí, Watts byl dítě, jehož zdraví bylo velmi křehké.

Od základní školy se učil pouze geometrii, latinu a řečtinu, protože ho rodiče vzdělávali doma. Tam ho jeho matka naučila psát a číst a také se naučit aritmetiku.

Watt trávil většinu času v otcově dílně. Tam měl nástroje a kovárnu, s níž se naučil zlepšovat a posilovat lodě svého otce. Byl to on, kdo učil Jamese vyrábět nástroje a artefakty ze dřeva a kovu.

Mladý Watt se brzy naučil truhlářství s hrou, kterou mu dal jeho otec: touto hrou by se vrátil, upravil své hračky a proměnil je v nové věci.

Jamesova matka zemřela, když mu bylo pouhých sedmnáct; krátce nato jeho podnikání rychle klesalo. Tyto události motivovaly Jamese, aby hledal lepší příležitosti na nových místech.

V roce 1755 se Watt usadil v Londýně, hlavním městě Anglie, aby se učil v dílně matematických nástrojů. V té době se naučil vyrábět nástroje související s navigací. Mladý Watt se o rok později rozhodl vrátit do Skotska, když viděl nepříjemné a nepříjemné prostředí v Londýně.

Návrat na stránku „Glasgow“

James Watt se chtěl usadit ve skotském hlavním městě Glasgow jako nástrojář. Glasgowský kovářský cech ho však omezil v obchodování se svými nástroji. Kováři tvrdili, že musí být učedníkem minimálně sedm let, než začnou obchodovat s jeho nástroji.

Tento incident vedl Watta na Glasgowskou univerzitu v roce 1756. Jeho prvním úkolem bylo opravit zásilku astronomických nástrojů patřících skotskému obchodníkovi se sídlem na Jamajce Alexander Macfarlane. Část těchto artefaktů byla později nainstalována v observatoři uvedeného domu studií.

Na univerzitě v Glasgowě se Watt setkal s velkým počtem vědců. Mezi nimi je Joseph Black, otec moderní chemie a studium tepla, se kterým založil základní vztah pro vývoj parního stroje.

V roce 1759 se Watt setkal s Jamesem Craigem, architektem a podnikatelem. Oba vytvořili obchodní vztah: po dobu šesti let vyráběl Watt kvadranty, mikroskopy a další optické přístroje v malé dílně v Trongate.

V roce 1763 se stal akcionářem společnosti Delftfield Pottery Co. Watt pracoval také jako stavební inženýr, prováděl různé inspekce a stavbu kanálů Forth a Clyde a Caledonian.

Watt se oženil se svým bratrancem Margaret Millerovou v roce 1764, se kterým měl pět dětí. Z nich pouze dva žili do dospělosti: James Jr. a Margaret. O osm let později byl Watt vdovcem.

Boulton & Watt: začátek revoluce

Watt strávil příštích několik let svého života zlepšováním konstrukce parního stroje a poté se přestěhoval do Birminghamu v roce 1774.

Tam se spojil s Matthewem Boultonem, průmyslovým magnátem a majitelem Soho huti. Jako podezřelý muž nebyl Watt v podnikání nijak zručný. Jeho přátelství s Boultonem mu však umožnilo oznámit svůj stroj a obohatit se.

O rok později dostala slévárna dvě zakázky na stavbu Wattova parního stroje. V 1776 stroje byly instalovány; jeho úspěch se rozšířil a slévárna pokračovala v přijímání výrobních zakázek. V roce 1777 se Watt oženil s Ann MacGregorovou, dcerou výrobce inkoustu; z tohoto druhého manželství se narodili Gregory, Janet a Ann.

Partnerství s Boultonem vedlo Watta ke zdokonalení jeho parního stroje, aby byl pětkrát efektivnější než Newcomenův. Jeho vynález byl brzy použit v dolech, továrnách, mlýnech, slévárnách a textilu. Od této chvíle se průmyslová revoluce začíná formovat a šířit po celém světě.

Minulé roky

Díky vylepšení parního stroje se James Watt stal bohatým mužem: v roce 1800 byl schopen odejít do důchodu, nakupovat venkovské domy ve Skotsku, cestovat se svou ženou do Francie a Německa a podílet se na společnostech věnovaných vědě a umění.

Wattovy příspěvky byly během jeho života široce uznávány: byl členem Královské společnosti v Londýně a také v Edinburghu. University of Glasgow mu udělila titul Doctor of Laws v roce 1806, Francouzská akademie věd z něj udělala partnera v roce 1814 a byl mu rovněž nabídnut titul baron, ale Watt odmítl.

Vynález zaujal ústřední místo v životě Jamese Watta. Poté, co odešel do důchodu, vymyslel nové nástroje v malé dílně, dokud nezemřel 19. srpna 1819. Jeho příspěvky umožnily Velké Británii stát se první průmyslovou společností na světě.

Vynálezy

Parní stroj typu Watt, postavený společností David Napier & Son Limited (Londýn) v roce 1859. Byl to jeden z prvních parních strojů nainstalovaných ve Španělsku. Nicolás Pérez, přes Wikimedia Commons

Od svého vztahu s Jamesem Craigem se Watt začal zajímat o konstrukci parních strojů a teprve v roce 1763 měl možnost je studovat: profesor přírodní filozofie John Anderson pověřil Watta, aby opravil parní stroj navržený Thomas Newcomen v roce 1711.

Watt byl schopen stroj opravit, ale po delším používání se vždy pokazil. Wattovi trvalo několik testů, aby se zjistilo, že základní vada stroje Newcomen spočívala v jeho konstrukci a nikoli v jeho součástech.

Porucha stroje

Newcomenův stroj měl následující chybu: pára byla kondenzována ve stejném válci, ve kterém také musela expandovat, aby pohybovala pístem. Watt odhadl, že zbytečná energie byla 80% na cyklus, protože to trvalo dlouho čekat, než se pára znovu zahřeje, aby tlačila na píst.

O dva roky později přišel Glasgow s řešením problému při procházce zeleným parkem Glasgow: samostatný válec sloužící jako kondenzátor. To by ušetřilo více paliva a zlepšilo účinnost parního stroje.

Wattovo řešení umožnilo pístu udržovat teplo, zatímco pára kondenzovala v jiném válci; Tento kondenzátor se vyhnul velkému množství tepla ztracenému opakovaným zahříváním a ochlazováním pístu. Watt byl schopný vyrobit první plně funkční model v 1765.

Během tohoto období byl jedním z jeho největších sponzorů Joseph Black. Představil jí také Johna Roebucka, manažera slavné slévárny Carron. Roebuck a Watt pracovali spolu čtyři roky, až finanční problémy donutily Roebucka zrušit slévárnu v roce 1773.

Krátce nato se Watt setkal s Matthewem Boultonem a jejich obchodní vztah mu umožnil plně se věnovat jeho vynálezu. V továrně v Boultonu dokázal vyrobit různé verze svého parního stroje.

Čas aktualizace

Wattovy stroje byly široce využívány a jeho sláva se šířila po celé Velké Británii. Největší pokroky v parním stroji však byly provedeny v letech 1781 až 1788. Úpravy, které provedl Watt, umožnily motoru účinněji využívat páru.

Mezi vylepšení patří použití dvojčinného pístu, nahrazení spojení mezi řetězem a válcem třemi pevnými tyčemi a vytvoření dalšího mechanického zařízení, které modifikovalo vzájemný pohyb (nahoru a dolů) válce. do kruhového posuvu, s možností regulace rychlosti.

Tento nový stroj nahradil použití zvířete silou, takže se Watt rozhodl, že jeho stroj by měl být měřen z hlediska počtu koňů, které nahradil.

Skotský vědec dospěl k závěru, že hodnota „jedné koňské síly“ je ekvivalentní energii potřebné k vertikálnímu zvednutí závaží o síle 75 kg rychlostí 1 m / s. Toto opatření se dodnes používá.

Chemické experimenty

Od útlého věku byl Watt fascinován chemií. Na konci roku 1786 byl skotský vynálezce v Paříži, když byl svědkem experimentu francouzského hraběte a lékárny Bertholleta. Experiment ukázal tvorbu chloru reakcí kyseliny chlorovodíkové s oxidem manganičitým.

Berthollet zjistil, že vodný roztok složený z chloru je schopný bělení textilu. Brzy zveřejnil svůj objev, který upoutal pozornost potenciálních soupeřů.

Po návratu do Británie začal Watt experimentovat s Bertholletovými nálezy a doufal, že najde proces, který by se ukázal jako finančně výhodný.

Watt zjistil, že směs soli, oxidu manganičitého a kyseliny sírové je schopna produkovat chlor. Potom přešel chlor do alkalického roztoku a získal zakalenou tekutinu, která byla schopna bělit textilie.

Brzy sdělil svá zjištění své manželce Ann a Jamesovi MacGregorovi, svému tchánovi, který byl výrobcem barviv. Jako velmi soukromá osoba ve své práci Watt neodhalil svůj objev nikomu jinému.

Spolu s MacGregorem a jeho manželkou začal Watt tento proces zvětšovat. 1788 Watt a jeho tchán byli schopni odbarvit 1500 yardů látky.

Bertholletův objev

Souběžně objevil Berthollet stejný postup pro sůl a kyselinu sírovou. Na rozdíl od Watta se hrabě Berthollet rozhodl zveřejnit své znalosti odhalením svého objevu.

Brzy začalo s tímto procesem experimentovat mnoho vědců. James Watt byl tak rychle koncipovanou konkurencí a rozhodl se opustit své úsilí v oblasti chemie. Více než o deset let později, v roce 1799, Charles Tennant patentoval nový proces výroby bělicího prášku, který byl komerčně úspěšný.

Další vynálezy

Watt pokračoval přicházet s novými artefakty po odchodu z podnikání. Jedním z nich byl speciální tiskový lis pro kopírování písmen. To mu uložilo úkol napsat několikrát dopis, který byl běžný pro podnikatele.

Wattův tiskový stroj pracoval tak, že napsal originální dopis specifickým inkoustem; potom byly kopie vytvořeny umístěním listu papíru na psaný dopis a stlačením obou k sobě. Také stavěl stroje pro reprodukci busty a soch.

Příspěvky

Wattovy příspěvky do oblasti vědy transformovaly světovou krajinu, když začala první průmyslová revoluce. Díky parnímu stroji došlo k velkým hospodářským a sociálním změnám; produktivita továren se výrazně zvýšila díky parnímu motoru, který navrhl Watt.

Díky svým příspěvkům ve vědě byl mezinárodní systém jednotek pokřtěn názvem watt - nebo watt - na jednotku síly ekvivalentní jedné joule práce za sekundu.

Dopad, který měl Wattův stroj na svět, vedl vědce k uvážení nové geologické epochy: antropocenu. Rok 1784, ve kterém Watt začlenil nejdůležitější vylepšení svého stroje, slouží jako výchozí bod pro tuto dobu definovanou změnou lidí na zemském povrchu, atmosférou a oceány.

Reference

1. Boldrin, M. a Levine, M. „James Watt: Monopolista“ (leden 2009) v institutu Mises. Citováno z 13. září 2018 z Misesova institutu: mises.org
2. "James Watt" (2010) v Undiscovered Scottland. Citováno z 13. září 2018 z Undiscovered Scotland: undiscoveredscotland.co.uk
3. "James Watt" (2009) na BBC. Citováno z 13. září 2018 z BBC History: bbc.co.uk
4. Pettinger, Tejvan. Biografie Jamese Watta (2010) v Biography Online. Citováno z 13. září 2018 z Biography Online: biographyonline.net
5. Kingsford, P. "James Watt" (2018) v Britannica. Citováno z 13. září 2018 z encyklopedie Britannica: britannica.com
6. Sproule, Anna. “James Watt: Mistr parního stroje” (2001) v BlackBirch Press. Citováno z 13. září 2018 z Encyclopedia of World Biography: notablebiographies.com
7. „James Watt“ (2013) v Příběhu z University of Glasgow. Citováno z 13. září 2018 z University of Glasgow: universitystory.gla.ac.uk