معلومة

جيمس وات وستيم باور


كانت الفيضانات إحدى المشاكل الرئيسية لتعدين الفحم والحديد والرصاص والقصدير في القرنين السابع عشر والثامن عشر. استخدم عمال المناجم عدة طرق مختلفة لحل هذه المشكلة. وشملت هذه المضخات التي تعمل بها طواحين الهواء وفرق من الرجال والحيوانات تحمل دلاء لا نهاية لها من المياه. (1)

اخترع عالم الرياضيات الفرنسي دينيس بابين جهاز الهضم البخاري ، وهو نوع من طناجر الضغط المزودة بصمام أمان. استخدم توماس سافري ، وهو مهندس عسكري ، فكرة بابين باستخدام أسطوانة ومكبس لتصميم محرك ضخ يتضمن طريقتين مختلفتين لاستخدام البخار لتوليد الطاقة. تم ضخ البخار في أسطوانة ثم تبريده بحيث يتم تكوين فراغ والضغط الجوي يؤدي إلى سحب الماء. (2)

في 25 يوليو 1698 ، حصلت Savery على براءة اختراع لمدة أربعة عشر عامًا. لم تتضمن براءة الاختراع أي وصف للآلة ، ولكن في يونيو 1699 عُرضت على أعضاء الجمعية الملكية. أنشأ Savery ورشة عمل في Salisbury Court ، لندن. في هذه الورشة ، يمكن لمالكي المناجم ومنجم الفحم رؤية المحرك معروضًا قبل الشراء. ومع ذلك ، لم يستطع المحرك رفع المياه من مناجم عميقة جدًا. عيب آخر هو ميله إلى إحداث انفجارات. (3)

توماس نيوكمان ، مع شريكه ، جون كالي ، صنع معدات لمناجم ديفون وكورنوال التي أنتجت القصدير والنحاس. كما عملوا على تطوير آلة لضخ المياه من المناجم. لقد توصلوا في النهاية إلى فكرة آلة تعتمد على ضغط الهواء الجوي لتشغيل المضخات ، وهو نظام سيكون آمنًا ، وإن كان بطيئًا إلى حد ما. "دخل البخار إلى الأسطوانة ورفع المكبس ؛ ونفث الماء تبرد الأسطوانة ، وتكثف البخار ، مما تسبب في سقوط المكبس ، وبالتالي رفع الماء". (4)

كما أوضحت جيني أوغلو: "استغلت محركات Newcomen الضغط الجوي الأساسي ، فقد وجد أن البناء على الطريق يندفع نحو الفراغ. يمكن إنشاء فراغ عن طريق امتصاص الهواء من وعاء مغلق بمضخة ، ولكن يمكن أيضًا أن يكون تم إنشاؤها باستخدام البخار. " (5)

كان John Theophilus Desaguliers شخصًا اهتم بشكل وثيق بتطوير هذه الآلة. "حوالي عام 1710 ، أجرى توماس نيوكمان ، أيرونمونجر وجون كالي ، جليزر ، من دارتموث ... قائلون بتجديد عماد عدة تجارب على انفراد ، وبعد أن أحضروا (محركهم) للعمل بمكبس ... في نهاية العام 1711 قدموا مقترحات لرسم المياه في جريف ، في وارويكشاير ؛ لكن اختراعهم لم يلق قبولًا ... بعد العديد من المحاولات الشاقة ، نجحوا في تشغيل المحرك ؛ لكنهم لم يكونوا إما فلاسفة لفهم السبب ، أو علماء رياضيات بما يكفي لفهم السبب. حساب القوى وتناسب الأجزاء ، لحسن الحظ وجد ما سعوا إليه عن طريق الصدفة ". (6)

تم وضع المحرك بجانب المنجم الذي كان يستنزف منه. كان لديه شعاع كبير هزاز. من أحد طرفيها ، كانت هناك سلسلة متصلة بأعلى مكبس مغلف بأسطوانة. وفقًا لما ذكره جافين ويتمان ، مؤلف كتاب الثوار الصناعيون (2007) ، Newcomen و Calley "ابتكروا وقدموا أمر عمل فعال كان أول محرك بخاري موثوق حقًا في العالم". (7)

بعد النجاح الذي لا شك فيه لهذا المحرك ، تم بناء عدد من المحركات الأخرى التي شارك فيها نيوكومن نفسه. ومن بينها مناجم الفحم في جريف ، وارويكشاير (1711) ؛ بيلستون ، ستافوردشاير (1714) ؛ هواردن ، فلينتشاير (1715) ؛ أوثورب ، غرب يوركشاير (1715) ووايتهفن ، كمبرلاند (1715). خلال عام 1715 ، أصبح جون كالي ، شريك نيوكومن ، مريضًا ومات. (8)

في عام 1716 ، حصل Newcomen على براءة اختراع لمحرك الضخ الذي يعمل بالبخار. لندن جازيت ذكرت: "في حين أن اختراع رفع المياه عن طريق قوة دافعة النار ، الذي أذن به البرلمان ، قد وصل مؤخرًا إلى أقصى درجات الكمال ، ويمكن بالتالي تصريف جميع أنواع المناجم ، وما إلى ذلك ، ورفع المياه إلى أي ارتفاع بسهولة أكبر وشحنة أقل من الطرق الأخرى المستخدمة حتى الآن ، كما هو موضح بشكل كافٍ بواسطة محركات متنوعة لهذا الاختراع تعمل الآن في المقاطعات العديدة في ستافورد ، ووارويك ، وكورنوال ، وفلينت. وبالتالي ، هذه للإشعار بأنه إذا كان يجب على أي شخص إذا كنت ترغب في التعامل مع مالكي هذه المحركات ، فسيتم الحضور لهذا الغرض كل يوم أربعاء في Sword Blade Coffee House في بيرشين لين ، لندن ". (9)

على مدى السنوات القليلة التالية ، تم شراء أكثر من 100 من هذه الآلات. وشمل ذلك بيع العديد من الآلات في الخارج. واصل تحسين الآلة. في النماذج المبكرة ، تم تبريد البخار الموجود في الأسطوانة عن طريق تشغيل الماء البارد من الخارج. في وقت لاحق تم اكتشاف أن حقن الماء البارد في الاسطوانة كان أكثر فعالية. (10) واصل العمل على تطوير آلات أخرى. في عام 1725 كتب إلى اللورد كبير القضاة روبرت ريموند عن "محرك رياح جديد مبتكر". (11)

يبدو أن Newcomen كان يحظى باحترام كبير من قبل زملائه رجال الأعمال الذين بدوا سعداء للغاية بأداء آلته. في عام 1719 كتب جيمس لوثر إلى جون سبيدنج: "لا يوجد شيء من شأنه أن يؤدي عملنا بشكل جيد ويكون أقل عرضة للحوادث من المحرك ، و ... إنه أرخص وسيلة وأكثرها أمانًا وأفضلها للحفاظ على المنجم جافًا." (12) في رسالة أخرى كتب لوثر: "السيد نيوكومن رجل أمين تمامًا وقد ساعد في تسهيل هذا الأمر ، فهو لا يملك أيًا من الباقين الذين كانت محركات الإطفاء عادلة معهم كما فعلنا". (13)

في عام 1763 ، أرسل جيمس وات محركًا بخاريًا من إنتاج توماس نيوكومن لإصلاحه. على الرغم من أن العديد من مالكي المناجم يستخدمون محركات Newcomen البخارية ، إلا أنهم اشتكوا باستمرار من تكلفة استخدامها. كانت المشكلة الرئيسية في استخدام كميات كبيرة من الفحم ، وبالتالي كانت تشغيلها باهظة الثمن. أثناء إعادته إلى العمل ، حاول Watt اكتشاف كيف يمكنه جعل المحرك أكثر كفاءة. (14)

أخبر وات لاحقًا صديقه ، مهندس غلاسكو ، روبرت هارت: "لقد ذهبت للتمشية في يوم سبت رائع. مررت بغرفة الغسيل القديمة. كنت أفكر في المحرك في ذلك الوقت وذهبت إلى أبعد من ذلك بيت القطيع عندما خطرت لي الفكرة ، أنه نظرًا لأن البخار كان جسمًا مرنًا ، فسوف يندفع إلى الفراغ ، وإذا تم إجراء اتصال بين الأسطوانة والوعاء المنهك ، فسوف يندفع إليه ، وقد يكون هناك مكثف بدون تبريد الاسطوانة ". (15)

عمل واط على هذه الفكرة لعدة أشهر وأنتج في النهاية محركًا بخاريًا يبرد البخار المستخدم في مكثف منفصل عن الأسطوانة الرئيسية. حسب وات أن هذا من شأنه توفير الوقود بحوالي 75 في المائة. لقد جادلت جينيفر تان بأن "وات حدد العديد من المشاكل ، منها إهدار البخار أثناء صعود مكبس المحرك وطريقة تشكيل الفراغ التي تم فيها تبريد النظام كانا من أكثر المشاكل الأساسية. نموذج جديد ، أكبر بقليل من الأصلي ، وأجرى العديد من التجارب عليه ... دعمت نظرية الحرارة الكامنة تجارب وات على المكثف المنفصل ، حيث بقيت أسطوانة البخار ساخنة بينما كان وعاء التكثيف المنفصل باردًا. " (16)

في أبريل 1765 ، كتب جيمس وات إلى جيمس ليند عن اختراعه. "لدي الآن يقين تقريبًا من حقيقة المحرك الناري ، بعد أن حددت التفاصيل التالية: كمية البخار المنتج ؛ الإنذار النهائي لمحرك الرافعة ؛ كمية البخار المنتج ؛ كمية البخار التي دمرها برودة أسطوانةها ؛ الكمية التي تم تدميرها في المنجم ... يجب أن ترفع المياه إلى 44 قدمًا بنفس كمية البخار الموجودة إلى 32 (بافتراض أن سماكت أسطوانتي مثل أسطوانتها). يمكنني الآن صنع أسطوانة بقطر 2 قدم و 3 أقدام فقط بسمك 40 من البوصة ، وقوية بما يكفي لمقاومة الغلاف الجوي ... باختصار ، لا يمكنني التفكير في أي شيء آخر سوى هذه الآلة ". (17)

بنى جيمس وات نموذجًا لصانع الأدوات ، لكن المرحلة التالية تضمنت إنتاج محرك عمل ضخم مصنوع من الطوب والحديد. لم يكن لدى Watt مالًا للنماذج الكبيرة ، لذا كان عليه البحث عن شريك برأس مال. قدمه صديق وات ، جوزيف بلاك ، إلى جون روبوك ، صاحب شركة Carron Ironworks بالقرب من فالكيرك في اسكتلندا. كما أنه يمتلك مناجم فحم قريبة لتوفير الوقود لأعماله الحديدية. (18)

وافق روبوك ودخل الرجلان في شراكة. حصل Roebuck على ثلثي براءة الاختراع الأصلية (9 يناير 1769) مقابل تسديد بعض ديون وات. جيمس باتريك مويرهيد ، مؤلف حياة جيمس وات (1854) يدعي أن روبوك بذل قصارى جهده لإدخال آلة واط في الإنتاج لأنه كان "متحمسًا ومتفائلًا في سعيه لتحقيق تعهداته". (19)

في مارس 1773 ، أفلس روبوك. في ذلك الوقت كان مدينًا لماثيو بولتون بما يزيد عن 1200 جنيه إسترليني. علم بولتون بأبحاث وات وكتب له مقدمًا عرضًا للحصول على حصة روبوك في المحرك البخاري. رفض رويبوك ولكن في 17 مايو ، غير رأيه ووافق على شروط بولتون. كان جيمس وات أيضًا مدينًا لمال من قبل Roebuck ، ولكن نظرًا لأنه أبرم صفقة مع صديقه ، فقد كتب إبراء ذمة رسميًا "لأنني أعتقد أن الألف جنيه التي دفعها (بولتون) أكثر من قيمة ممتلكات الثلثين للاختراعات ". (20)

أشار بولتون إلى أنه قبل أن يمنح وات الدعم المالي ، أصر على أن براءة الاختراع لعام 1769 ، التي لم يتبق منها سوى ثماني سنوات ، يجب أن تمتد إلى خمسة وعشرين عامًا. كان هذا يعني تقديم التماس إلى مجلس العموم. بحلول عام 1775 ، حصل الرجلان على براءة اختراعهما التي أعطتهما "الاستخدام الوحيد والملكية لبعض المحركات البخارية لاختراعه ، في جميع أنحاء ملكيات الملك". منع هذا الآخرين من صنع محركات بخارية تحتوي على تحسينات خاصة بهم. (21)

بموجب شروط الشراكة ، خصص وات ثلثي الملكية وبراءة الاختراع لبولتون. في المقابل ، تعهد بولتون بدفع النفقات التي تم تكبدها بالفعل ، لتغطية تكاليف التجارب ، ودفع ثمن المواد والأجور. تم تقسيم الأرباح بما يتناسب مع حصصهم. "سيكون من الخطأ تصوير بولتون كرائد أعمال ووات باعتباره المخترع ، لأن بولتون قدم العديد من الاقتراحات لتحسين المحرك وكان وات أيضًا رئيسًا جيدًا للأعمال. ولكن ليس هناك شك في أن ميل بولتون للتسويق كان مهمًا بالنسبة النجاح المبكر للأعمال ". (22)

على مدار الأحد عشر عامًا القادمة ، ينتج مصنع بولتون ويبيع محركات Watt البخارية. تم بيع هذه الآلات بشكل أساسي لأصحاب المناجم الذين استخدموها لضخ المياه من مناجمهم. كانت آلة Watt مشهورة جدًا لأنها كانت أقوى بأربع مرات من تلك التي كانت مبنية على تصميم Thomas Newcomen.

واصل جيمس وات إجراء التجارب ، وفي عام 1781 أنتج محركًا بخاريًا يعمل بحركة دوارة. في حين أن ماكينته السابقة ، مع عمل الضخ لأعلى ولأسفل ، كانت مثالية لتصريف المناجم ، يمكن استخدام هذا المحرك البخاري الجديد لقيادة أنواع مختلفة من الآلات. سارع ريتشارد أركرايت إلى أهمية هذا الاختراع الجديد ، وفي عام 1783 بدأ في استخدام محرك واط البخاري في مصانع النسيج الخاصة به. (23)

كان صانع الحديد جون ويلكينسون من أوائل الأشخاص الذين اشتروا محرك واط البخاري. قام بتركيب أحد عشر محركًا في مصانع الحديد الخاصة به في برادلي بحلول تسعينيات القرن التاسع عشر وسبعة محركات على الأقل في أماكن أخرى. اعتمد الشركاء بشكل كبير على ويلكنسون لأنه كان قادرًا على حفر أسطوانات المحرك بدقة أكبر من أي مؤسس حديد آخر. (24)

جادل إريك هوبسباوم بأن محرك جيمس وات البخاري كان "أساس التكنولوجيا الصناعية". (25) علق آرثر يونغ في كتابه ، جولات في إنجلترا وويلز (1791) حول تأثير وات على بريطانيا: "ما هي قطارات الفكر ، ويا ​​لها من روح الجهد ، وما هي كتلة وقوة الجهد التي نشأت في كل مسار من مسارات الحياة ، من أعمال رجال مثل برينديلي ووات ، بريستلي ، هاريسون ، أركرايت .... في أي مسار حياة يمكن أن يوجد رجل لن يحرك سعيه من رؤية محرك واط البخاري؟ " (26)

أشار ريتشارد جيست إلى أن محرك وات البخاري الذي قاد النول الكهربائي كان شائعًا للغاية لدى مالكي المصانع: "إن العدد المتزايد من الأنوال البخارية دليل أكيد على تفوقها على الأنوال اليدوية. في عام 1818 ، كان هناك في مانشستر ، ستوكبورت ، ميدلتون ، هايد ، ستايلي بريدج ، وما حولها ، 14 مصنعًا ، تحتوي على حوالي 2000 نول. في عام 1821 ، كان في نفس الأحياء 32 مصنعًا ، تحتوي على 5732 نولًا. منذ عام 1821 ، ما زال عددها يتزايد ، ويوجد حاليًا ما لا يقل عن 10000 آلة بخار في العمل في بريطانيا العظمى ". (27)

احتكرت شركة Boulton & Watt فعليًا إنتاج المحركات البخارية. فرض واط على عملائه علاوة على استخدام محركاته البخارية. لتبرير ذلك ، قارن ماكينته بالحصان. حسب وات أن الحصان مارس قوة سحب مقدارها 180 رطلاً ، لذلك ، عندما صنع آلة ، وصف قوتها بالنسبة للحصان ، أي "محرك بقوة 20 حصانًا". توصل وات إلى مقدار التوفير الذي توفره كل شركة باستخدام ماكينته بدلاً من فريق من الخيول. ثم كان على الشركة أن تدفع له ثلث هذا الرقم كل عام ، على مدى السنوات الخمس والعشرين القادمة. (28)

يتذكر هنري بروجهام لاحقًا: "كانت هناك صفة واحدة تميزه بشرف عن كثرة المخترعين ، وكانت تستحق كل التقليد ، فهو لم يكن خاليًا تمامًا من الغيرة فحسب ، بل مارس إنكار الذات بحذر ودقة ، وكان حريصًا على عدم الظهور ، ولو عن طريق الصدفة ، على أنه يمسِّك لنفسه ما كان يعتقد أنه ملك للآخرين ". (29)

أصبح جيمس وات عضوًا مهمًا في الجمعية القمرية في برمنغهام. أخذت المجموعة هذا الاسم لأنهم اعتادوا على الاجتماع لتناول العشاء والتحدث في ليلة اكتمال القمر. بدأت المجموعة في الاجتماع لأول مرة كمجموعة في عام 1768. وكان من بين الأعضاء الآخرين ماثيو بولتون ، وإيراسموس داروين ، ويوشيا ويدجوود ، وجوزيف بريستلي ، وجيمس بريندلي ، وتوماس داي ، وويليام سمول ، وجون وايتهورست ، وجون روبسون ، وجوزيف بلاك ، وويليام ويذرنج ، وجون ويلكنسون ، ريتشارد لوفيل إيدجوورث وجوزيف رايت وإيراسموس داروين.

جادل المؤرخ ، جيني أوغلو ، قائلاً: "لقد قيل إن المجتمع القمري هو الذي أطلق الثورة الصناعية. ولا يمكن القول بأن فردًا أو جماعة قد غيرت المجتمع بهذه الطريقة ، ويمكن للمرء أن يرى ذلك مرارًا وتكرارًا. لم يخترعوا أو يكتشفوا شيئًا ، كان من الممكن أن يفعله شخص آخر. ومع ذلك ، كانت هذه المجموعة الصغيرة من الأصدقاء في طليعة كل حركة تقريبًا في وقتها في العلوم ، في الصناعة والفنون ، حتى في الزراعة. كانوا رواد في إنشاء الدعامات والقنوات ونظام المصانع الجديد. كانوا المجموعة التي جلبت طاقة بخارية فعالة للأمة ". (30)

شعر وات بعمق بفقدان بعض أصدقائه من جمعية القمر. توفي عدد من أصدقاء وات في مطلع القرن. يوشيا ويدجوود (1795) ، جوزيف بلاك (1799) ، إيراسموس داروين (1802) ، جوزيف بريستلي (1804) وجون روبسون (1805). يُزعم أنه في التقاعد كان مسكونًا بالخوف من فشل قدراته العقلية. (31)

عانى شريك وات ، ماثيو بولتون ، من حصوات في الكلى ، وقال لصديق: "يقول أطبائي إن فرصتي الوحيدة للاستمرار في هذا العالم تعتمد على عيشي الهادئ فيه". (32) توفي عن عمر يناهز 81 عامًا بسبب الفشل الكلوي في 17 أغسطس 1809. كتب وات أن بولتون "لم يكن فقط ميكانيكيًا بارعًا ، ماهرًا جيدًا في جميع ممارسات مصنعي برمنغهام ، ولكنه كان يمتلك بدرجة عالية كلية تقديم أي جديد اختراع خاص به أو لغيره مفيد للجمهور ، من خلال تنظيم وترتيب العمليات التي يمكن من خلالها القيام بذلك ". (33)

توفي جيمس وات عن عمر يناهز 73 عامًا في هيثفيلد في هاندزورث ، برمنغهام ، في 25 أغسطس 1819 ودُفن بجانب ماثيو بولتون في كنيسة سانت ماري في الثاني من سبتمبر 1819. ترك أكثر من 60.000 جنيه إسترليني (81.000.000 جنيه إسترليني من أموال اليوم) في وصيته لعائلته. (34)


جيمس وات والمحرك البخاري

في هذه المطبوعة ، يجلس جيمس وات في غرفة مظلمة صغيرة ، ويحمل فواصل على طاولة على يسار التكوين. ومع ذلك ، فقد استدار وات للتو في كرسيه لينظر من فوق كتفه إلى وعاء من الماء يصدر سحبًا من البخار ويعمل بمكبس فوقها من الضغط المنطلق. ممر خلف الكواليس. تعتمد الطباعة على لوحة شهيرة لجيمس إيكفورد لودر في المعرض الوطني الاسكتلندي.

  • Mezzotint على الورق
  • 19.5 بوصة ارتفاع × 26.75 بوصة عرض
  • بإذن من معهد تاريخ العلوم

المحرك البخاري

إن الثورات الصناعية والنقل مدفوعة بشكل أساسي بتطوير المحركات البخارية ، وستضع هذه المحركات في قلب العديد من الآلات والمعدات الجديدة التي من شأنها أن تستهل المستقبل. تم اختراع أول محرك بخاري تجاري في عام 1712 من قبل رجل إنكليزي يدعى توماس نيوكومن ، وسيتم استخدام هذه النماذج الأصلية لضخ المياه من المناجم التي غمرتها المياه. في حين أن هذا كان ابتكارًا ، إلا أنهم كانوا بعيدون عن المحركات التي من شأنها أن تقود اقتصادات القرن التاسع عشر ، إلا أنهم بحاجة إلى أن يصبحوا أكثر موثوقية واتساقًا ليتم تطبيقها على التصنيع.

في عام 1781 ، وجدوا أخيرًا طريقة لتحقيق شكل عملي أكثر للسلطة بمساعدة جيمس وات. تم تصميم محرك Watt الجديد لتوليد طاقة دوارة ويمكنه القيام بذلك باستمرار طالما كان مصدر الحرارة موجودًا. تتطلب هذه الآلات الأصلية كميات كبيرة من الأخشاب والمياه لتشغيلها ، مما تسبب في بناء العديد من مصانع الثورة الصناعية بالقرب من الأنهار وغيرها من مصادر المياه المتسقة والموثوقة. لا يزال أمام هذه الآلات الأصلية طريق طويل لتقطعه حتى يمكن تطبيقها عمليًا على النقل.

أصبحت القاطرة البخارية هدفًا للمُجرِّبين الأوائل باستخدام النماذج الأولية التي يعود تاريخها إلى أواخر القرن الثامن عشر. سيكون ريتشارد تريفيثيك أول من طور نموذجًا عمليًا وعمليًا في عام 1804. وسيشمل الابتكار الجديد نظام بخار عالي الضغط مما يجعل النظام بأكمله أكثر كفاءة. من خلال مراقبة نجاح السكك الحديدية في إنجلترا ، كان قادة الصناعة الأمريكيون حريصين على إحضارهم إلى الولايات المتحدة. ستفتح بوابات الفيضان في أغسطس عام 1829 حيث تم استيراد القاطرات البخارية الأولى إلى الولايات المتحدة.

هناك القليل من الأشياء في التاريخ الأمريكي مثل القوارب البخارية التي كانت تبحر في الأنهار والقنوات في أمريكا في القرن التاسع عشر. ستجلب هذه السفن مستويات جديدة من الموثوقية إلى الصناعة الأمريكية ، ويمكن الآن إكمال الرحلات التي كانت تستغرق أيامًا أو أسابيع بشكل أسرع ووفقًا لجدول زمني يمكن التنبؤ به. بدأت هذه السفن في الإبحار في وقت مبكر من عام 1807 وحتى يومنا هذا لا تزال تبحر في أنهار الجنوب كتاريخ حي في كثير من الحالات.


محرك جيمس وات البخاري

تبين أن المحرك البخاري James Watt & # 8217s هو أحد أهم الاختراعات في تاريخ البشرية.

كانت هذه هي السنوات التي ستغير مجرى التاريخ. في عام 1764 ، عندما بدأ James Watt العمل على محرك Newcomen حتى بعد اثني عشر عامًا في عام 1776 عندما تم إنتاج أول محرك بخاري Watt وبيعه تجاريًا.

بعد العمل على محرك Newcomen ، بدأ Watt في تطوير أفكار لإدخال تحسينات على التصميم في محاولة لتعظيم إمكانات البخار.في عام 1765 ، والذي سيثبت أنه العام الحاسم للمحرك البخاري ، أصدر وات رؤية حاسمة حيث لاحظ أن محرك Newcomen كان غير فعال في استخدامه للحرارة الكامنة واقترح أنه يمكن تحسين المحرك بإضافة مكثف منفصل حيث سيحدث التكثيف في غرفة منفصلة عن الأسطوانة ولكنها لا تزال متصلة بها.

المفاهيم الأولى والاقتران مع روبوك وبولتون

على الرغم من أن هذا بدا وكأنه تحسن بسيط مقارنة بخطوط تنقية البخار الأخرى في ذلك الوقت ، إلا أنه لا تزال هناك بعض العقبات التي يجب التغلب عليها. بالنسبة للمبتدئين ، احتاج المشروع إلى دعم مالي كبير حتى يصبح ناجحًا. هذا هو المكان الذي كان من المهم بالنسبة لـ Watt أن يصادق فيه الأشخاص المناسبين ، حيث قدم جوزيف بلاك ، أحد معارفه منذ الأيام الأولى ، بعض الدعم المالي لتصميمه الجديد.

لكن هذا لم يكن كافيا. كان وات يعاني من ضائقة مالية ، لذلك كان عليه الحصول على وظيفة لكسب المال لتطوير فكرته. أصبح مساحًا للأراضي في عام 1766 ، حيث كان يرسم طرقًا للقنوات في اسكتلندا. أدى هذا إلى تأخير تطوير محركه البخاري لمدة عامين.

تم توفير الكثير من رأس المال من قبل جون روبوك ، الذي كان رجل أعمال ناجحًا من فالكيرك. حث روبوك وات على إنهاء مفهومه.

قام بتشكيل شراكة مع Roebuck في عام 1768. حصل على براءة الاختراع & # 8220A طريقة تم اختراعها حديثًا لتقليل استهلاك البخار والوقود في محرك الإطفاء ، & # 8221 حيث تم عرض جميع أفكاره. لكن الشراكة لم تدم طويلاً ، حيث أفلس روبوك عام 1772. ولحسن حظ وات ، رأى مستثمر آخر إمكانات في عمله. كان رجل الأعمال ماثيو بولتون ، صاحب مصنع سوهو من برمنغهام ، إنجلترا. كانت هذه شراكة ناجحة للغاية استمرت لمدة 25 عامًا. لم يكن Watt قادرًا على الحصول على التمويل فحسب ، بل كان الأهم من ذلك أن العديد من عمال الحديد ذوي الجودة العالية من مصنع Soho.

المحركات الأولى

للعمل على براءة الاختراع ، انتقل وات إلى برمنغهام عام 1774 ، حيث سيتعاون بشكل وثيق مع بولتون. استخدم واط القدرات الكاملة لعمال مصنع سوهو ، وكان بعضهم موهوبًا وساعد وات في تحسين محركه بشكل أكبر. كان أحد هؤلاء العمال جون ويلكينسون ، الذي ساعده في تطوير الأسطوانة حيث يتم تحويل البخار إلى طاقة قابلة للاستخدام.

في عام 1775 ، تم تمديد براءة اختراع Watt & # 8217s من قبل البرلمان مما أتاح له مزيدًا من الوقت للعمل على تطوير المحرك. أخيرًا ، في عام 1776 ، كانت المحركات جاهزة للاستخدام في الإنتاج الضخم. بعد أن تم تركيب المحركات لضخ المياه في ستافوردشاير ، سرعان ما أثبتوا فعاليتهم ونجاحهم. أدى ذلك إلى زيادة شعبية المحركات البخارية لضخ المياه ولاحقًا للأغراض الصناعية.

هذه هي القصة التي أدت إلى جيمس وات واختراع المحرك البخاري. لكن ماذا عن النتائج المترتبة على الاختراع؟ ما هو تأثير المحرك البخاري على الصناعة وتطور البشرية؟


سيرة جيمس وات

ولد في اسكتلندا في 19 يناير 1736 لآباء مشيخيين. كان والده مالكًا ، بينما كانت والدته ، أغنيس مويرهيد ، من عائلة مرموقة. في البداية ، تلقى جيمس وات تعليمه في المنزل من قبل والدته ، لكنه التحق لاحقًا بمدرسة غرينوك الهندسية ، مما أظهر اهتمامًا كبيرًا بالرياضيات ، على الرغم من ندرة اللغتين اليونانية واللاتينية.

عندما كان جيمس وات يبلغ من العمر 18 عامًا ، توفيت والدته وتدهورت صحة والده. لهذه الأسباب ، ذهب وات إلى لندن ، واستقر في مدينة غلاسكو الاسكتلندية ، حيث التحق بالجامعة. هنا ، بمساعدة ثلاثة معلمين ، افتتح وات ورشة تصنيع في الجامعة.

علاقة جيمس وات بالمحرك البخاري

في هذه الفترة ، أقام صداقات مهمة مع بعض الدعاة البارزين للمجتمع العلمي الاسكتلندي ، ولا سيما الارتباط مع جوزيف بلاك ، الذي سيقدم بعد ذلك مفهوم الحرارة الكامنة. في عام 1764 ، طور وات ، الذي لاحظ خسائر البخار في آلات Newcomen ، نموذجًا مكثفًا منفصلاً عن الأسطوانة ، مما أدى إلى تقليل الخسائر. في عام 1768 ، قام مع جون روبوك ببناء نموذج المحرك البخاري الخاص به.

في عام 1772 انتقل إلى برمنغهام ، حيث كان في عام 1775 على اتصال وثيق مع ماثيو بولتون حاول جيمس وات تسويق اختراعه ، لكن الانتشار حدث فقط مع بداية تعاون لمدة ثلاثين عامًا مع بولتون.

في عام 1782 ، حصل جيمس وات على براءة اختراع للآلة ذات الحركة المزدوجة ومنظم قوة الطرد المركزي للتحكم التلقائي في الماكينة. قارن الطاقة التي تنتجها المحركات البخارية ، والتي لا تزال تستخدم حتى اليوم للإشارة إلى قوة محركات السيارات.

في عام 1785 تمت دعوة جيمس وات أخيرًا للانضمام إلى الجمعية الملكية في لندن. في عام 1794 أصبح جزءًا من جمعية القمر ، التي تقاعد منها في عام 1800. مات وات عام 1819 ودُفنت رفاته في باحة كنيسة سانت ماري وأبرشية # 039 في هاندزورث ، في مقاطعة ويست ميدلاندز.


محرك بخاري وات و رسكووس

بدأ كل شيء عندما قام المبتكر جيمس وات ، الذي يُنسب إليه عدد من الاختراعات والاكتشافات ، بجعل المحرك البخاري الحالي أكثر كفاءة. قبل أن يقدم تصميمه ، كان العالم قد اعتاد بالفعل على محرك Newcomen ، والذي كان في الأساس أول آلة تسخر البخار للقيام بالعمل.

ومع ذلك ، فإن محرك Watt & rsquos ، جنبًا إلى جنب مع التحسينات التقنية الأخرى ، أنتج نفس المقدار من الإنتاج الميكانيكي باستخدام ربع الوقود الذي يحتاجه محرك Newcomen! من الواضح أن Watt أراد تسويق هذه الميزة العملية الدراماتيكية التي كان تصميمه قادرًا على تقديمها على محرك Newcomen.

كان تسويق هذه الميزة التقنية الواضحة بسيطًا بما يكفي للأشخاص الذين يستخدمون المحركات البخارية بالفعل. يمكنه التحدث إليهم باستخدام الكثير من & lsquoengine jargon & rsquo ، أو يمكنه ببساطة أن يقول ، & ldquo مرحبًا ، يقوم محركي بنفس الشيء مثل محرك Newcomen ، ولكنه يستخدم وقودًا أقل بنسبة 75٪! & rdquo

كان الشيء ، ليس كل شخص يستخدم المحركات البخارية في ذلك الوقت ، كان هناك جزء كبير من السكان الذين ما زالوا يستخدمون خيول السحب لإنجاز الأشياء & ldquomechanically & rdquo. أراد وات أن يكتشف طريقة لجعل هؤلاء الناس يفهمون مزايا آلته من خلال الأرقام ، من أجل شرح كيف أن محركه كان أكثر إنتاجية من خيول الجر التي اعتمدوا عليها لكسب رزقهم. من أجل تحقيق ذلك ، كان من الواضح أنه اضطر إلى مقارنة كفاءة كيانين مختلفين تمامًا ، أي محركه وخيوله ، باستخدام وحدة واحدة.

حصان المسودة (مصدر الصورة: ويكيميديا ​​كومنز)

لتحقيق هذه المقارنة ، شرع في حساب إنتاجية حصان الجر النموذجي من خلال تحديد مقدار القوة التي يمكن أن يولدها حصان السحب العادي في فترة زمنية معينة. هناك روايات مختلفة للتجارب التي أجراها ، ولكن في النهاية ، أشار إلى أن حصان الجر النموذجي يمكنه القيام بما يقرب من 33000 رطل (يرفع وزن 33000 رطل 1 قدم) من العمل في دقيقة واحدة ويحافظ على نفس المعدل على مدار اليوم (وهو أمر بعيد المنال كإفتراض). ومن ثم ، ولدت وحدة جديدة & ndash حصانا. وفقًا لملاحظات Watt & rsquos ، كان الحساب على النحو التالي:

1 حصان = 33000 قدم-رطل من الشغل في الدقيقة

من الواضح أن قيمة القدرة الحصانية لم تكن مطلقة ، لكن ذلك لم يكن مهمًا حقًا لـ Watt ، ولا المشترين المحتملين. كل ما يحتاجه صاحب حصان الجر الذي يحتاج إلى معرفته هو أن محرك Watt & rsquos البخاري يمكنه القيام 5 مرات (أو حتى أكثر) من العمل أكثر مما كان يقوم به حصان السحب الفردي. بمعنى آخر ، كان محركه الوحيد يعادل 5 أحصنة على الأقل!

نجحت هذه المقارنة بين التفاح والبرتقال في تحقيق العجائب وأصبح محرك واط أحد أكثر الأدوات قيمة في الثورة الصناعية. حتى اليوم ، يتم استخدام المصطلح & lsquohorsepower & rsquo كوحدة تكميلية أثناء الحديث عن الطاقة الناتجة من التوربينات ومحركات المكبس والآلات الأخرى.

جيمس وات ، كما يعرف العالم بأسره اليوم ، كان عبقريًا حقيقيًا. لم يقم فقط بإنشاء محرك بخاري كان أكثر كفاءة مما كان موجودًا في ذلك الوقت ، ولكنه اكتشف أيضًا طريقة لتسويقه بشكل مثير للإعجاب للجمهور الذي كان لا يزال يعيش في الماضي. في هذه العملية ، أعطى العالم عن غير قصد وحدة جديدة من الطاقة التي لا تزال تستخدم بشكل شائع حتى يومنا هذا!


جيمس وات وستيم باور - التاريخ

ولد جيمس وات ، وهو ابن تاجر ، في غرينوك ، اسكتلندا ، في عام 1736. في سن التاسعة عشرة ، تم إرسال وات إلى غلاسكو لتعلم تجارة صانع أدوات رياضية.

بعد أن أمضى عامًا في لندن ، عاد وات إلى غلاسكو عام 1757 حيث أسس شركته الخاصة في صناعة الآلات الموسيقية. سرعان ما اكتسب وات سمعة كمهندس عالي الجودة وعمل في قناة Forth & amp Clyde وقناة كاليدونيان. كما شارك في تحسين الموانئ وتعميق نهري فورث وكلايد وأنهار أخرى في اسكتلندا.

في عام 1763 ، تم إرسال محرك بخاري Newcomen إلى Watt لإصلاحه. أثناء إعادته إلى العمل ، اكتشف وات كيف يمكنه جعل المحرك أكثر كفاءة. عمل واط على هذه الفكرة لعدة أشهر وأنتج في النهاية محركًا بخاريًا يبرد البخار المستخدم في مكثف منفصل عن الأسطوانة الرئيسية. لم يكن جيمس وات رجلاً ثريًا ، لذلك قرر البحث عن شريك بالمال. وافق جون روبوك ، صاحب مصنع الحديد الاسكتلندي ، على تقديم الدعم المالي لمشروع وات.

عندما أفلس روبوك عام 1773 ، أخذ وات أفكاره إلى ماثيو بولتون ، وهو رجل أعمال ناجح من برمنغهام. على مدار الأحد عشر عامًا القادمة ، ينتج مصنع بولتون ويبيع محركات Watt البخارية. تم بيع هذه الآلات بشكل أساسي لأصحاب المناجم الذين استخدموها لضخ المياه من مناجمهم. كانت آلة Watt مشهورة جدًا لأنها كانت أقوى بأربع مرات من تلك التي كانت مبنية على تصميم Thomas Newcomen.

واصل وات التجربة وفي عام 1781 أنتج محركًا بخاريًا يعمل بحركة دوارة. في حين أن ماكينته السابقة ، مع عمل الضخ لأعلى ولأسفل ، كانت مثالية لتصريف المناجم ، يمكن استخدام هذا المحرك البخاري الجديد لقيادة أنواع مختلفة من الآلات. سارع ريتشارد أركرايت إلى أهمية هذا الاختراع الجديد ، وفي عام 1783 بدأ في استخدام محرك واط البخاري في مصانع النسيج الخاصة به. وحذا آخرون حذوه وبحلول عام 1800 كان هناك أكثر من 500 من آلات واط في المناجم والمصانع البريطانية.

في عام 1755 ، حصل وات على براءة اختراع من قبل البرلمان التي منعت أي شخص آخر من صنع محرك بخاري مثل المحرك الذي طوره. على مدار الخمسة وعشرين عامًا التالية ، احتكرت شركة Boulton & amp Watt فعليًا إنتاج المحركات البخارية. فرض واط على عملائه علاوة على استخدام محركاته البخارية. لتبرير ذلك ، قارن ماكينته بالحصان. قام وات بحساب أن الحصان قام بسحب 180 رطلاً ، لذلك عندما صنع آلة ، وصف قوتها بالنسبة للحصان ، أي & quota 20 حصانا محرك القوة & quot. توصل وات إلى مقدار التوفير الذي توفره كل شركة باستخدام ماكينته بدلاً من فريق من الخيول. ثم كان على الشركة أن تدفع له ثلث هذا الرقم كل عام ، على مدى السنوات الخمس والعشرين القادمة. عندما توفي جيمس وات عام 1800 ، كان رجلاً ثريًا للغاية.

حساب آخر لجيمس وات

وُلد وات ، جيمس ، أحد أشهر الرجال في عصره كفيلسوف طبيعي وكيميائي ومهندس مدني ، في غرينوك في التاسع عشر من يناير عام 1736. كان والده جيمس وات صانع كتل وسفينة تشاندلر ، ولبعض الوقت ، كان أحد قضاة غرينوك ووالدته ، أغنيس مويرهيد ، ينحدر من عائلة محترمة. خلال فترة طفولته ، كانت صحته حساسة للغاية ، لذا لم يكن حضوره في المدرسة منتظمًا بأي حال من الأحوال ، ومع ذلك ، من خلال التطبيق الدؤوب في المنزل ، سرعان ما حقق إتقانًا كبيرًا في القراءة والكتابة والحساب ، ومن خلال الإطلاع على الكتب التي جاءت ضمنه. أمرًا ، فقد وسع معرفته إلى ما وراء دائرة التعليم الابتدائي للمدارس العامة ، وكان يعتز بهذا التعطش للمعلومات التي هي سمة جميع الرجال العبقريين ، والتي كان من أجلها رائعًا طوال حياته. تم الحفاظ على حكاية طفولته ، مما يدل على عزيمة عقله المبكرة. قالت عمته ، السيدة مويرهيد ، التي كانت تجلس معه في إحدى الأمسيات على طاولة الشاي: & quot؛ جيمس ، لم أر مثل هذا الفتى العاطل! خذ كتابًا ، أو استخدم نفسك بشكل مفيد في النصف ساعة الماضية ، لم تتكلم بكلمة واحدة ، لكنك خلعت غطاء تلك الغلاية ، وأعد تركيبها. & quot ؛ بمساعدة كوب وملعقة فضية بالتناوب ، نلاحظ كيف تصاعد البخار من الفوهة وتكثف ، وأحصي قطرات الماء. لكن لم يكن هناك حادثة تذكر في حياته حتى بلغ عامه الثامن عشر ، باستثناء أنه أظهر ميلًا قويًا للملاحقات الميكانيكية والرياضية. وفقًا لهذا الاتجاه الطبيعي ، سافر إلى لندن عام 1754 لتعلم مهنة صانع الآلات الرياضية. عندما وصل إلى لندن ، وضع نفسه تحت إشراف صانع أدوات رياضي ، وعمل بجهد كبير ، وبهذا النجاح ، على الرغم من أنه اضطر ، بسبب نقص الصحة ، إلى العودة إلى والده & # 8217s سقف في أكثر من عام بقليل ، لكنه ثابر ، وسرعان ما حقق الكفاءة في عمله. قام بزيارات من حين لآخر إلى علاقات والدته & # 8217s في غلاسكو ، المدينة التي تقدمت في ذلك الوقت بشكل كبير في تلك المهنة من الصناعة التحويلية والرفاهية ، والتي تميزت بها في الآونة الأخيرة بشكل بارز. في تلك المدينة ، كان ينوي الاستقرار كصانع أدوات رياضية ، لكن بعض الشركات التجارية كانت تعارضه بشدة ، حيث اعتبرته متطفلًا على امتيازاتها ، على الرغم من أن العمل الذي كان ينوي اتباعه ، كان في ذلك الوقت. وقت قليل يمارس في اسكتلندا. من خلال هذا الحدوث ، كانت آمال وات قريبة من الإحباط ، وربما تحولت طاقات عقله الإبداعي في قناة مختلفة عن تلك التي ميزت سنواته المستقبلية ، لولا الرعاية اللطيفة والموجهة بشكل جيد من قبل أساتذة الجامعة. في عام 1757 ، هذه الهيئة المتعلمة ، التي كان عليها في ذلك الوقت أن تحسب من بين أعظم الرجال الذين كانوا على قيد الحياة آنذاك - سميث ، الاقتصادي السياسي ، بلاك ، الكيميائي ، وسيمسون ، مقياس الأرض - منحت وات لقب صانع آلات رياضية بالجامعة ، مع جميع امتيازات ذلك المنصب ، وغرف داخل أوساط مدرستهم الجليلة ، المجاورة للشقق التي تشغلها الطابعات المشهورة ، السادة فوليس. استمر في مقاضاة مهنته في هذا المكان لمدة ست سنوات تقريبًا ، وخلال هذه الفترة ، وبقدر ما تسمح به الصحة والتوظيف الضروري ، فقد كرس نفسه لاكتساب المعرفة العلمية. خلال هذه الفترة أيضًا ، أبرم صداقة دائمة مع الدكتور بلاك ، الذي سيظل اسمه بارزًا في تاريخ الفلسفة ، لإضافاته القيمة إلى معرفتنا بعقيدة الحرارة وأيضًا مع Robison ، الذي كان طالبًا في ذلك الوقت. في كلية جلاسكو ، ثم شغل بعد ذلك كرسي الفلسفة الطبيعية في جامعة إدنبرة.

تميزت هذه الفترة من حياة واط آند # 8217 بحادث قد يبدو في حد ذاته تافهًا ، وليس على الإطلاق خارج سياق عمله المعتاد ، ولكنه كان مع ذلك مثمرًا للنتائج ، ولم يمنح اسمه الخلود فحسب ، لكنه أحدث تغييرًا كبيرًا ودائمًا في التجارة والأخلاق في بلده ، وكذلك في جزء كبير من العالم. نلمح هنا إلى ظرف سيتم ذكره قريبًا ، والذي أدى إلى تحسينات واط على المحرك البخاري وأحداث حياته متداخلة بشكل وثيق مع تاريخ كمال هذه الآلة غير العادية ، وهو أمر ضروري ، باختصار وشعبية ، لوصف المبادئ الأساسية لعملها.

تم بناء المحرك البخاري ، الذي نتحدث عنه في ذلك الوقت ، بعد الخطة التي اخترعها Newcomen. كان الاستخدام الرئيسي لهذه المحركات هو ضخ المياه من مناجم الفحم ، حيث يتم ربط أحد طرفي قضيب المضخة برافعة طويلة ، أو شعاع مدعوم في المنتصف. إلى الطرف الآخر من هذه الرافعة ، تم توصيل قضيب مكبس ، قادر على التحرك لأعلى ولأسفل في اسطوانة ، على غرار حقنة عادية. وزن قضيب المضخة ، & أمبير ؛ أمبير. ، في أحد طرفي العارضة ، بعد أن تسبب في نزول هذه النهاية ، تم رفع الطرف الآخر بالضرورة ، ومع ارتفاع المكبس في الأسطوانة ، تم إدخال البخار من الأسفل لملء فراغ. ولكن عندما وصل المكبس إلى القمة ، كان يتم حقن الماء البارد في الأسفل ، وبتقليل درجة حرارة البخار ، يتم تكثيفه ، مكونًا فراغًا. في هذه الحالة ، ضغط الغلاف الجوي على الجزء العلوي من المكبس ، وأجبره على النزول ، ورفع قضيب المضخة في الطرف الآخر من الحزمة. استمرت هذه العملية وتم ضخ المنجم. كان هذا هو شكل المحرك البخاري ، عندما وجده Watt لأول مرة ، وهذا هو بنائه في العديد من مناجم الفحم حتى في أيامنا هذه ، حيث لا يعد الاقتصاد في استهلاك الوقود أمرًا ذا أهمية.

أرسل أندرسون ، أستاذ الفلسفة الطبيعية ، خلال شتاء عام 1763 ، نموذجًا لمحرك Newcomen & # 8217s إلى السيد Watt من أجل إصلاحه. تم ذلك وفقًا لذلك ، وتم وضع النموذج قيد التشغيل ، وبهذا يكون الميكانيكي العادي راضياً. لكن عقل المهندس الشاب كان مشغولاً قبل عامين من هذا الوقت بالبحث في خصائص البخار. خلال شتاء عام 1761 ، أجرى عدة تجارب بسيطة جدًا لكنها حاسمة ، في معظمها مع الصيدليات وقوارير # 8217 ، والتي وجد بواسطتها أن بوصة مكعبة من الماء ستشكل قدمًا مكعبة من البخار ، تساوي المرونة في ضغط ضغط الغلاف الجوي ، وأيضًا أنه عندما يتم تكثيف قدم مكعبة من البخار عن طريق حقن الماء البارد ، يتم إعطاء قدر كبير من الحرارة يرفع ست بوصات مكعبة من الماء إلى درجة الغليان. إلى هذه الاكتشافات المهمة في نظرية البخار ، أضاف لاحقًا ثالثًا ، بسيطًا بشكل جميل ، مثل جميع الحقائق الفلسفية ، وقيمة من تطبيقه المكثف للأغراض العملية: وجد أن الحرارة الكامنة للبخار تتناقص مع زيادة الحرارة المعقولة ، وأن هذين المضافين معًا بشكل عام يشكلان كمية ثابتة هي نفسها لجميع درجات الحرارة. عادة ما يتم تحريف هذه المسألة ، ولم يُذكر فقط في حسابات المحرك البخاري ، ولكن أيضًا في مذكرات السيد وات ، أن اكتشافات دكتور بلاك فيما يتعلق بخصائص الحرارة والبخار قد أرست الأساس لجميع اختراعات وات. أعطى الدكتور بلاك نفسه تصريحًا صحيحًا عن الأمر ، وكثيرًا ما ذكر بصراحة كبيرة ، أن السيد وات اكتشف الحرارة الكامنة للبخار دون مساعدة ، وبعد أن أبلغ الطبيب بذلك ، فوجئ الكيميائي العظيم هذا التأكيد على النظرية بأنه قام بالفعل بتشكيل هذه النظرية وشرحها للسيد وات وهي نظرية لم يتم الإعلان عنها قبل عام 1762. وخلال نفس العام ، أجرى وات بعض التجارب على جهاز هضم Papin & # 8217s ، مما تسبب في تحرك مكبس المحقنة لأعلى ولأسفل بواسطة قوة البخار لدرجات الحرارة المرتفعة ، على أساس محرك الضغط العالي ، المستخدمة الآن لأغراض مختلفة.لكنه تخلى عن الفكرة خوفا من تفجير المرجل ، وصعوبة عمل وصلات مشدودة. هذه الحقائق كافية لإثبات أنه كان لديه في هذا الوقت فكرة لتحسين المحرك البخاري وهو نفسه يقول بتواضع ، "لقد تم توجيه انتباهي لأول مرة في عام 1759 ، إلى موضوع المحركات البخارية من قبل الدكتور روبسون ، ثم طالب في جامعة غلاسكو ، وتقريباً من عمري. طرح روبسون في ذلك الوقت فكرة تطبيق قوة المحرك البخاري على تحريك عربات العجلات ولأغراض أخرى ، لكن المخطط لم ينضج ، وسرعان ما تم التخلي عنه أثناء سفره إلى الخارج. لم يكن من المحتمل أن يسمح لعيوب النموذج الذي تم وضعه بين يديه بالمرور دون أن يلاحظه أحد. هذا النموذج المثير للاهتمام ، والذي لا يزال محفوظًا بين أجهزة جامعة جلاسكو ، له أسطوانة يبلغ قطرها بوصتان ، وطول الشوط ستة. بعد إصلاحه ، حاول تشغيله ، حيث يتم تشكيل البخار في غلاية كروية يبلغ قطرها حوالي تسع بوصات. في سياق هذه التجارب ، وجد أن كمية البخار ، مثلها مثل ماء الحقن البارد ، أكبر بكثير من حيث الحجم ، مما كان يفهمه مطلوبًا للمحركات ذات الحجم الأكبر. هذا الهدر الكبير للبخار ، وبالتالي الوقود ، سعى إلى علاجه من خلال تشكيل أسطوانات من الموصلات السيئة للحرارة ، مثل الخشب المشبع بالزيت ، لكن هذا لم يكن له التأثير المطلوب. في النهاية خطر له حقيقة أن الأسطوانة لم يتم تبريدها بشكل كافٍ من أجل الحصول على فراغ كامل. لبعض الوقت قبل ذلك ، وجد الدكتور كولين أنه تحت ضغط متناقص هناك انخفاض مماثل في درجة الغليان. أصبح من الضروري الآن التأكد من العلاقة بين نقطة الغليان والضغط على سطح الماء. لم يكن يمتلك الأدوات اللازمة لتجربة نقاط الغليان تحت ضغوط أقل من تلك الموجودة في الغلاف الجوي ، ولكن بعد أن جرب العديد من النقاط تحت ضغوط متزايدة ، وضع منحنى يمثل الضغط والعبارات نقاط الغليان المقابلة ، وبالتالي اكتشف معادلة نقطة الغليان. أدت هذه الاعتبارات Watt ، بعد الكثير من التفكير ، إلى الطريقة الحقيقية للتغلب على الصعوبات في تشغيل محرك Newcomen & # 8217s. الشيئان اللذان يجب القيام بهما هما: أولاً ، إبقاء الأسطوانة ساخنة دائمًا مثل البخار الذي يتم إدخاله إليها ، وثانيًا ، تبريد البخار المكثف وماء الحقن المستخدم للتكثيف إلى درجة حرارة لا تزيد عن 100 درجة. كان في أوائل صيف عام 765 أن طريقة إنجاز هذين الشيئين قد نضجت لأول مرة في ذهنه. ثم خطر له أنه إذا تم فتح اتصال بين أسطوانة تحتوي على بخار وسفينة أخرى مستنفدة من الهواء والسوائل الأخرى ، فسوف يندفع البخار على الفور إلى الوعاء الفارغ ، ويستمر في القيام بذلك حتى يتم تحقيق التوازن ، وعن طريق الحفاظ على في هذا الوعاء شديد البرودة ، سيستمر البخار في الدخول ويتكثف. لا تزال هناك صعوبة يجب التغلب عليها ، كيف يتم سحب البخار المكثف وماء الحقن ، مع الهواء ، الذي يجب أن يصاحب بالضرورة ، من وعاء التكثيف. فكر وات في طريقتين ، واحدة عن طريق أنبوب طويل ، يتم غرقها في الأرض ، والأخرى عن طريق استخدام مضخة ، يصنعها المحرك نفسه ، وقد تم اعتماد الأخيرة. وهكذا تم وضع المبدأ الرئيسي للآلة الأقوى والأكثر انتظامًا والأكثر إبداعًا على الإطلاق من قبل الإنسان.

قام Watt ببناء نموذج يبلغ قطر أسطوانته تسع بوصات ، مما أدى إلى إجراء العديد من التحسينات إلى جانب تلك المشار إليها أعلاه. أحاط الأسطوانة بغلاف ، وتم ملء المساحة المتداخلة بالبخار لإبقاء الأسطوانة دافئة. كما قام بوضع غطاء على القمة ، مما تسبب في تحرك قضيب المكبس من خلال ثقب فيه ، وتم جعل المكبس محكم الهواء من خلال تشحيمه بالشمع والشحم بدلاً من الماء كما كان في السابق. استجاب النموذج لتوقعات المخترع ، ولكن أثناء تجاربه انكسرت العارضة ، وتجاهلها لبعض الوقت.

في تتبع التقدم المحرز في تحسين المحرك البخاري ، اضطررنا إلى تجاوز بعض الحوادث في حياته التي حدثت خلال نفس الفترة ، والتي ننتقل الآن إلى ملاحظتها. في عام 1763 ، تزوج السيد وات من ابنة عمه الآنسة ميلر ، ابنة رئيس قضاة كالتون ، غلاسكو سابقًا والتي انتقل إليها من شقته في الكلية ، وافتتح متجرًا في سالت ماركت ، مقابل سانت أندرو & # 8217. سكوير ، بغرض ممارسة عمله كصانع أدوات رياضية وفلسفية. هنا كرس نفسه من حين لآخر في صنع وإصلاح الآلات الموسيقية ، وأجرى العديد من التحسينات على الأرغن. بعد ذلك نقل إلى أرض بوكانان & # 8217s في ترونجيت ، إلى الغرب قليلاً من تونتين ، وفي عام 1768 أغلق المتجر ، وانتقل إلى منزل خاص في شارع كينج ، مقابل السوق الأخضر تقريبًا. ومع ذلك ، لم يتم إجراء التجارب المثيرة والاكتشافات القيمة المرتبطة بالمحرك البخاري في أي من هذه المساكن ، وتم إجراء التجارب ، وتم إنشاء النموذج في أعمال delft في رصيف Broomielaw ، حيث أصبح اهتمام Watt بعد فترة وجيزة. شريكًا ، واستمر كذلك حتى نهاية حياته.

في عام 1765 ، أحضر الدكتور ليند آلة منظور من الهند ، اخترعها هناك السيد هيرست ، وأظهرها لصديقه السيد وات ، الذي ابتكر آلة أخف بكثير من خلال تطبيق مبدع لمبدأ الحاكم الموازي. تطبيق أكثر سهولة. تم تصنيع العديد من هذه الآلات وإرسالها إلى أجزاء مختلفة من العالم ، وقام آدمز ، صانع الآلات الفلسفي البارز ، بنسخ واحدة من تلك المرسلة إلى لندن ، وصنعها للبيع.

بعد أن تخلى السيد وات عن عمل صانع الأدوات الرياضية ، بدأ عمل مهندس مدني ، وخلال عام 1767 ، أجرى مسحًا لقناة فورث وكلايد ، لكن فاتورة تنفيذ هذا العمل العام الرائع والمفيد ضاعت في البرلمان ، تم توجيه انتباهه إلى هيئة الإشراف على قناة مونكلاند ، والتي كان قد أعد لها في السابق التقديرات والمسح. كما أجرى مسحًا للقناة المتوقعة بين بيرث وفورفار ، وكذلك لقناة كرينان ، والتي تم تنفيذها لاحقًا تحت إشراف ريني.

في عام 1773 ، أصبحت أهمية الملاحة الداخلية في الجزء الشمالي من اسكتلندا بين البحار الشرقية والغربية كبيرة جدًا ، بحيث تم توظيف السيد وات لإجراء مسح لقناة كاليدونيا ، والإبلاغ عن إمكانية ربط تلك السلسلة الرائعة. البحيرات والوديان. هذه الاستطلاعات التي قام بها ، وأبلغت بشكل إيجابي عن قابلية التعهد عمليًا ، بحيث كان من الممكن تنفيذه على الفور ، ولم تتم إعادة الأراضي المصادرة ، التي كان من المقرر الحصول على الأموال منها ، إلى مالكيها السابقين. تم تنفيذ هذا العمل الوطني العظيم بعد ذلك من قبل السيد تلفورد ، على نطاق أكثر روعة مما كان متوقعا في الأصل.

ما قاله جونسون عن جولدسميث يمكن تطبيقه على واط ، "لم يلمس ما لم يزينه". "في سياق استطلاعاته ، كان عقله دائمًا عازمًا على تحسين الأدوات التي يستخدمها ، أو في ابتكار الآخرين لتسهيل أو تصحيح عملياته. خلال الفترة التي تحدثنا عنها ، اخترع ميكرومترين لقياس المسافات التي يصعب الوصول إليها ، مثل أذرع البحر. بعد خمس سنوات من اختراع هذه الأدوات البارعة ، حصل السيد جرين على علاوة على اختراع مشابه لأحدها ، من جمعية الفنون ، على الرغم من أدلة Smeaton وغيرها من الأسطح على أن Watt كان المخترع الأصلي.

تقدم السيد وات بطلب للحصول على براءة اختراع خطابات في عام 1768 ، من أجل & quot طرق تقليل استهلاك البخار وبالتالي تقليل استهلاك الوقود في المحرك البخاري ، & quot التي تجاوزت الأختام في يناير 1769. بالإضافة إلى التحسينات ، أو بالأحرى الاختراعات التي تم الإشارة إليها بالفعل ، فإن براءة الاختراع هذه الواردة في طرق مواصفاتها لتوظيف البخار بكثافة على المكبس ، وحيث لم يكن الماء وفيرًا ، لتشغيل المحرك بهذه القوة البخارية فقط ، عن طريق تفريغ البخار في الهواء الطلق بعد انتهاء عمله ، وكذلك طرق التشكيل محرك بخاري دوار. وهكذا تم الانتهاء من محرك واتس الترددي الفردي ، وبينما كانت براءة الاختراع تمر عبر مراحل مختلفة ، تم الدخول في ارتباط بين المخترع والدكتور روبوك من أعمال الحديد كارون ، وهو رجل معروف بنفس القدر من حيث لطف القلب والقدرة والمبادرة. كانت شروط هذه الاتفاقية ، أن الدكتور روبوك ، بالنظر إلى مخاطر رأس المال ، يجب أن يحصل على ثلثي الأرباح الواضحة من بيع المحركات التي صنعوها. في ذلك الوقت ، استأجر الدكتور روبوك مناجم الفحم الكبيرة في Kinneil ، بالقرب من Borrowstownness ، وتحت إشراف السيد Watt ، تم نصب محرك في منزل Kinneil ، تم صنع أسطوانة منه من قوالب القصدير ، بقطر ثمانية عشر بوصة. تجاوز عمل هذا المحرك حتى التوقعات المتفائلة للمالكين. وبناءً على ذلك ، تم إجراء الاستعدادات لتصنيع المحرك البخاري الجديد ، لكن الصعوبات المالية التي تورط فيها الدكتور روبوك في هذا الوقت ، أدت إلى التحقق من الإجراءات. من هذه الفترة حتى نهاية عام 1773 ، وخلال هذه الفترة ، كما رأينا ، كان السيد وات موظفًا في الدراسات الاستقصائية ، ولم يتم عمل الكثير فيما يتعلق بحق براءة الاختراع الذي تم الحصول عليه في عام 1769. في نهاية عام 1773 ، بينما كان السيد وات كان يعمل في مسحه لقناة كاليدونيا ، وتلقى تنبيها من غلاسكو بوفاة زوجته ، التي تركت له ابنا وابنة.

أصبحت شهرته كمهندس معروفة الآن بشكل عام ، وبحلول بداية عام 1774 ، تلقى دعوة من السيد ماثيو بولتون ، من سوهو فوديكي ، بالقرب من برمنغهام ، للدخول في شراكة ، لتصنيع المحرك البخاري. نجح السيد وات في إقناع الدكتور روبوك ببيع حصته من حق براءة الاختراع إلى السيد بولتون ، وانتقل فورًا إلى برمنغهام ، وبدأ العمل مع شريكه الجديد. لم يكن هذا التحالف الجديد محظوظًا للغاية للأحزاب نفسها فحسب ، بل إنه يشكل حقبة مهمة في تاريخ المصنوعات في بريطانيا العظمى. قلة من الرجال كانوا مؤهلين جيدًا مثل بولتون لتقدير مزايا اختراعات وات ، أو يمتلكون الكثير من المشاريع ورأس المال لتشغيلها. لقد كان قد أسس بالفعل الفوضى في سوهو على مقياس من الروعة والمدى ، لم يتم العثور عليه في أي مكان آخر في ذلك الوقت ، وقدم إدخال وات إضافة لا تُحصى لمدى وانتظام عملها.

إن طول الوقت والإنفاق الكبير اللازمين لإيصال تصنيع المحركات البخارية إلى حالة من شأنها أن تؤدي إلى مكافأة ، كان واضحًا الآن للسيد وات ، وقد رأى بوضوح أن السنوات القليلة لبراءة اختراعه التي لم يتم تشغيلها بعد ، من شأنها أن لا تكفي بأي وسيلة لتحقيق عائد مناسب. في وقت مبكر ، لذلك ، في عام 1774 ، تقدم بطلب لتمديد حق براءة الاختراع الخاص به ، وبمساعدة متحمسة من الدكتور روبوك وروبسون ، حصل على هذه السنوات الأربع بعد ذلك ، وتم منح التمديد لمدة خمسة وعشرين عامًا. في العام الذي أعقب أول طلب لتمديد براءة الاختراع ، بدأ تصنيع المحركات البخارية في سوهو ، تحت إشراف شركة بولتون ، وات ، وشركاه. البلد لاستخدام محركاتها ، بشرط أن يحصل حاملو براءات الاختراع على جزء ثالث من توفير الفحم للمحرك الجديد ، مقارنة بواحد من نفس القوة في بناء Newcomen & # 8217s. يمكن تكوين فكرة عن الأرباح الناتجة عن هذا الترتيب ، عندما نعلم أنه من مالكي ثلاثة محركات كبيرة أقيمت في Chacewater في كورنوال ، تلقى Watt و Boulton 800 سنويًا.

عمل John Smeaton لسنوات عديدة في بناء وتحسين المحرك البخاري وفقًا لمبدأ Newcomen & # 8217s ، وقد فعل الكثير من أجل كمالها بقدر تأثير الجمال ونسبة البناء الميكانيكي. لا تعتمد شهرة Smeaton على تحسيناته في المحرك البخاري. إن ما فعله في أقسام الهندسة الأخرى كافٍ تمامًا لتصنيفه كواحد من أكثر الرجال ذكاءً الذين أنتجتهم إنجلترا على الإطلاق. ومع ذلك ، حتى ما تركه وراءه ، في تحسين محرك Newcomen & # 8217 ، يستحق الدراسة جيدًا ، وسيثير إعجاب الميكانيكي العملي. بالنسبة لرجل أضعف عقلًا من Smeaton ، لا بد أنه كان من المثير للحزن أن نرى كل البراعة والتطبيق الذي منحه لموضوع القوة البخارية ، والذي أصبح عديم الفائدة تقريبًا من خلال اكتشاف رجل أصغر سنا. ومع ذلك ، عندما رأى تحسين Watt & # 8217s ، أذهل بامتيازه وبساطته ، وبهذا الاستعداد والصراحة اللذان دائمًا ما يكونان من رفقاء العبقرية الحقيقية ، أبلغ السيد Watt ، برسالة تكميلية ، بالرأي السامي الذي يحمله. اختراعه الذي يعترف بأنه & quotthe المحرك القديم ، حتى عندما تم تصنيعه ليبذل قصارى جهده ، تم الآن دفعه من كل مكان ، حيث يمكن اعتبار الوقود بأي قيمة. ! كان حقه في اختراع مكثف منفصل ، محل نزاع من قبل العديد ، وتم دحض ادعاءاتهم علنًا وبصورة مرضية. من بين أمور أخرى ، تعرض للهجوم في سلالة من الإساءة المبتذلة ، وسط نسيج من الأكاذيب المتغطرسة ، من قبل السيد Hornblower ، الذي كتب المقالة & quot محرك البخار ، & quot في الطبعتين الأولى والثانية من Gregory & # 8217s Mechanics. هذا السيد هورنبلوير ، الذي لم يكتف بإعطاء أدلة ضحلة ضد وات ، سعى ، مع التذمر المميز الذي يسود مقالته بأكملها ، إلى إعطاء وزن لتأكيداته ، من خلال ربط نفسه برجل محترم. يقول هورنبلور ، في محادثة مع السيد S. Moor ، سكرتير جمعية تشجيع الفنون ، أن ذلك الرجل ذكر أن السيد Gainsborough هو المخترع الحقيقي للمكثف المنفصل. لا شك أن السيد مور كان لديه معرفة عميقة بالحالة الحقيقية للأمر ، ولحسن الحظ لسمعته كرجل مخلص وصريح ، نجده يعارض ذلك بعد حلف اليمين ، عند فحصه في قضية وات وبولتون. عكس الثور عام 1792.

في عام 1775 ، تزوج السيد وات للمرة الثانية. السيدة ، Miss M & # 8217Gregor ، كانت ابنة السيد M & # 8217 Gregor ، تاجر ثري من غلاسكو ، والذي ، كما سنرى لاحقًا ، كان أول من استخدم الكلور في بريطانيا ، بالاشتراك مع السيد Watt ، في عملية تبيض. منذ ذلك الوقت ، كرس وات نفسه بجد لتحسين تلك الآلة القوية التي كان قد فعل الكثير من أجلها بالفعل. في عام 1781 ، حصل على براءة اختراع للحركة المنظمة ، وذلك الاختراع الجميل ، عجلة الشمس والكوكب. يقدم التاريخ القصير لهذا الاختراع الأخير توضيحًا مناسبًا لقدراته الهائلة في الابتكار. لغرض تحويل الحركة الترددية للحزمة الكبيرة إلى حركة دورانية لآلة القيادة ، لجأ إلى هذا الاختراع البسيط ، الساعد ، ولكن أثناء التحضير في سوهو ، أبلغه أحد العمال إلى السيد ستيد ، الذي قام على الفور حصل على براءة اختراع ، وبالتالي أحبط آراء Watt & # 8217s. فكر السيد وات في نفسه كبديل ، ونجح في الفكرة السعيدة عن عجلة الشمس والكوكب. قد يكون هذا وما شابه ذلك قد أعطاه هذا الولع ببراءات الاختراع ، الذي كثيرًا ما اتهم به.

خلال العام التالي ، تم منح براءتي اختراع متميزتين للسيد وات ، واحدة في فبراير ، والأخرى في يوليو ، لمحرك واسع & # 8212 ستة اختراعات لتنظيم الحركة & # 8212 محرك مزدوج الفعل & # 8212 أسطوانات - حركة موازية ، بواسطة الرف والقطاع & # 8212 محرك دوار - وعجلة بخار. تم منح الثالثة في عام 1784 ، لمحرك دوار & # 8212 حركات موازية & # 8212 محرك محمول وعربة بخارية - مطارق عاملة - معدات يدوية محسنة ، وطريقة جديدة لتشغيل الصمامات. أهم هذه الاختراعات هي المحرك مزدوج الفعل ، حيث يتم إدخال البخار أسفل المكبس وفوقه بالتناوب ، وبالتالي يتم استخدام ضغط البخار للضغط على كل جانب من جوانب المكبس ، بينما تم تكوين فراغ فوق الآخر. من خلال هذا الاختراع ، تم تمكينه من مضاعفة قوة المحرك ، دون زيادة أبعاد الأسطوانة. ولتحقيق ذلك بالكامل ، فقد اضطر إلى جعل قضيب المكبس يتحرك من خلال صندوق حشو في الجزء العلوي من الأسطوانة ، وهو جهاز ، يجب ذكره ، والذي كان قد طبقه Smeaton قبل بضع سنوات ، في بناء المضخات. . على الرغم من أن هذه الإضافات قد تظهر للوهلة الأولى ، فقد تلتها العديد من المزايا العظيمة. لقد زادوا من اتساق الحركة ، وفي نفس الوقت قللوا من مدى سطح التبريد ، وحجم المرجل ، ووزن وحجم الماكينة بأكملها. هناك تحسن كبير آخر في براءات الاختراع هذه ، وهو المحرك الموسع الذي تم فيه السماح للبخار بالدخول بالكامل ، في بداية السكتة الدماغية ، وإغلاق الصمامات ، عندما تقدم المكبس خلال جزء من تقدمه ، ويتم إكمال الباقي بواسطة تمدد البخار الذي يزيد الترتيب بشكل كبير من القوة. تم تضمين هذا المحرك في براءة الاختراع لعام 1782 على الرغم من أن السيد Hornblower قد نشر شيئًا من نفس الطبيعة في العام السابق. لكن محركًا على المبدأ التوسعي تم إنشاؤه بواسطة Watt في أعمال حديد شادويل في عام 1778 ، وحتى قبل عامين من تصنيع المحركات الضخمة في حقائق Soho التي تضمن لـ Watt شرف أولوية الاكتشاف. هذا المزيج المبتكر من الروافع التي وجهت قضيب المكبس ، والذي يسمى بالحركة الموازية ، تم تأمينه ببراءة اختراع عام 1784 ، ولا يزال حتى يومنا هذا غير مسبوق باعتباره ابتكارًا ميكانيكيًا بسيطًا بشكل جميل.

في عام 1785 ، مُنح السيد وات براءة اختراع لطريقة جديدة لبناء الأفران واستهلاك الدخان. وبالمثل قام بتطبيق الحاكم ، أو البندول المخروطي ، ومقاييس البخار والتكثيف ، والمؤشر على المحرك البخاري. في نفس الوقت تقريبًا ، ونتيجة للتأخير والنفقات المصاحبة للتجارب العديدة نحو كمال هذا الخالق والموزع الهائل للسلطة ، وجد أنه من الضروري التقدم إلى البرلمان للحصول على تمديد لبراءة اختراعه ، والتي تم منحها حتى النهاية من القرن الثامن عشر. من خلال هذه المنحة ، تم تمكين مالكي سوهو الفاسد من تحقيق ثروة كبيرة بسرعة.

في شتاء عام 1786 ، ذهب موضوع هذه المذكرات ، مع شريكه القدير والنشط ، إلى باريس ، بطلب من الحكومة الفرنسية ، من أجل تحسين طريقة رفع المياه في مارلي. هنا التقى السيد وات مع معظم رجال العلم البارزين ، الذين كانوا في ذلك الوقت يزينون العاصمة الفرنسية ومن بين البقية ، الكيميائي الشهير ، بيرثوليت. اكتشف الفيلسوف الفرنسي ، في عام 1785 ، خصائص تبييض الكلور ، ونقل الحقيقة إلى السيد وات ، مع قوة تسجيل براءة اختراع للاختراع في إنجلترا. رفض السيد وات ذلك بشكل متواضع ، على أساس أنه لم يكن صاحب الاكتشاف.رأى السيد وات قيمة هذه العملية الجديدة ، وأبلغ الأمر ، خلال العام التالي ، إلى والد زوجته ، السيد M & # 8217 Gregor ، الذي كان في ذلك الوقت يعمل في مؤسسة تبييض كبيرة بالقرب من غلاسكو. أرسل حسابًا للعملية ، جنبًا إلى جنب مع بعض المشروبات الكحولية المبيضة ، في مارس 1787 وبدأت عملية التبييض بالطريقة الجديدة على الفور في حقل السيد M & # 8217Gregor & # 8217s ، وتم تنفيذ خمسمائة قطعة على وجه السرعة بالكامل إشباع. في وقت مبكر من العام التالي ، حاول أجنبيان الحصول على براءة اختراع لعملية التبييض الجديدة ولكن عارضهما السيد وات ، والسيدين كوبر وهنري من مانشستر ، وجميعهم قد تم تبييضهم بالفعل باستخدام طريقة Berthollet & # 8217s. على الرغم من التحريفات في العديد من تواريخ التبييض ، فإنه يتضح من هذه الحقائق وكذلك من تواريخ عدة رسائل للسيد وات والسيد هنري ، أن المُحسِّن الكبير للمحرك البخاري ، كان أيضًا شرفًا لإدخال عملية التبييض عن طريق الكلور في بريطانيا العظمى وعلى الرغم من أنه لم يكن المكتشف الأصلي ، إلا أنه قام بتبسيط واقتصاد عملية الحصول على عامل التفريغ المستخدم والأوعية وغيرها من الترتيبات المستخدمة في فن التبييض. من بين التحسينات الأخرى التي يمكن ذكرها ، طريقته في اختبار قوة سائل الكلور ، من خلال التأكد من مقدار ما هو ضروري لتفريغ لون كمية معينة من ضخ القرمزي. الفوائد التي منحها السيد واط للعلوم الكيميائية ، لم تنته هنا. من رسالة كتبها إلى الدكتور بريستلي في عام 1783 ، وفي رسالة أخرى إلى إم دي لوك ، في نفس العام ، أبلغ عن اكتشافه المهم لتكوين الماء. ولكن في بداية العام التالي ، قرأ كافنديش ورقة بحثية عن نفس الموضوع ، مدعيًا لنفسه شرف الاكتشاف ، وفي تاريخ الكيمياء ، يتم الاعتراف بصمت بادعاءات كافنديش. هناك خلط في التواريخ في الوثائق المتعلقة بهذا الموضوع ، والذي من المستحيل في الوقت الحاضر التوفيق بينه ولكن من شخصيات الرجلين ، نميل إلى الاعتقاد بأن كل منهما قام بالاكتشاف بشكل مستقل عن الآخر ، وبالتالي يرجع الفضل لكليهما. تمت قراءة رسالة السيد Watt & # 8217s إلى M. De Luc قبل الجمعية الملكية ، ونشرت في معاملاتهم لعام 1784 ، تحت عنوان & quotThoughts on the Constituent Parts of Water ، و Dephlog Advanced Air مع سرد لبعض التجارب حول هذا الموضوع . & quot كما ساهم السيد وات بورقة بحثية عن الخصائص الطبية وتطبيق الأجواء المصطنعة ، في أطروحة الدكتور بيدوز حول الطب الهوائي ، واستمر خلال الفترة الأخيرة من حياته في الانخراط بعمق في الملاحقات الكيميائية.

تم منح براءة اختراع للسيد وات في عام 1780 ، لآلة لنسخ الرسائل والرسومات. هذه الآلة ، التي سرعان ما اشتهرت واستخدمت على نطاق واسع ، تم تصنيعها من قبل السيد بولتون وكير ، تحت شركة جيمس وات وشركاه. لقد قاد إلى هذا الاختراع ، من رغبته في اختصار الوقت الذي يقضيه بالضرورة في أخذ نسخ من الرسائل العديدة التي كان مضطرًا إلى كتابتها. تم تشييده في شكلين ، على مبدأ المطبعة الدوارة ، أحدهما كبير ، ومناسب للمكاتب ، والآخر خفيف ، ويمكن وضعه في مكتب كتابة محمول. خلال العام التالي ، اخترع السيد وات جهاز تجفيف بالبخار ، لصديقه ، السيد M & # 8217 Gregor ، من غلاسكو. بالنسبة لهذه الآلة ، لم يحصل أبدًا على براءة اختراع ، على الرغم من أنها كانت أول شيء تم اختراعه على الإطلاق ولم يتم نشر أي رسم أو وصف لها على الإطلاق خلال حياته. [انظر إدنبرة Encyc. ، xviii. ، التجفيف بالبخار.] خلال شتاء عام 1784 ، أجرى السيد وات ترتيبات لتسخين دراسته بالبخار ، وقد تم تطبيق هذه الطريقة على نطاق واسع منذ ذلك الحين لتدفئة المنازل الخاصة ، والمعاهد الموسيقية ، والمنازل الساخنة ، و المصانع. فيما يتعلق بتاريخ هذا الجهاز ، فإنه ليس من العدل أن نقول إن الكولونيل كوك وصف ، في المعاملات الفلسفية لعام 1745 ، طريقة لإخماد الشقق عن طريق بخار الماء المنقول على طول الجدران بالأنابيب & quot ؛ ولكن لا يوجد دليل على ذلك. أن هذا كان معروفا للسيد وات.

في عام 1800 ، انسحب السيد وات من القلق في سوهو ، وسلم نصيبه من الأعمال إلى ولديه ، جيمس وغريغوري ، الذي توفي الأخير في مقتبل العمر ، وقد أسف كل من عرفه كثيرًا. بعد أن قدم البراهين الوافرة على الهبات العقلية العظيمة ، تقاعد السيد وات من العمل ، بكفاءة مكتسبة عن جدارة ، مما مكنه من الاستمتاع بأمسية من الحياة الطيبة بكل سهولة وراحة في حضن عائلته. لم يكن لديه في أي وقت من الأوقات أي حصة نشطة في إدارة أعمال سوهو صاحب الفوضى ، ولم تكن زياراته لها ، حتى عندما كان شريكًا ، بأي حال من الأحوال متكررة. كان السيد بولتون رجلاً ذا مخاطبة ممتازة ، وثروة كبيرة ، وعادات تجارية ، ومليء بالمشاريع ، وساهم بشكل كبير في تحسين المحرك البخاري ، من خلال توليه إدارة الأعمال بالكامل في سوهو: وبالتالي فقد ارتاح من الجميع الاهتمام الدنيوي ، عقل شريكه اللامع ، والذي كان يعمل بشكل مربح أكثر في تلك الأبحاث العميقة والقيمة ، والتي من خلالها أضاف ذلك إلى حد كبير إلى مجال العلوم. كما يلاحظ دوبين جيدًا ، فإن & quotmen الذين يكرسون أنفسهم تمامًا لتحسين الصناعة ، سيشعرون بكل قوتهم بالخدمات التي قدمها بولتون للفنون والعلوم الميكانيكية ، من خلال تحرير عبقرية وات من حشد من الصعوبات الخارجية التي من شأنها أن تؤدي إلى استهلكت تلك الأيام التي كانت مكرسة بشكل أفضل لتحسين الفنون المفيدة. & quot

على الرغم من تقاعد السيد وات من الأعمال العامة ، إلا أنه لم يهدأ في حماسه للمهام العلمية والاختراعات الجديدة. قرب نهاية عام 1809 ، تم تقديم طلب إليه من قبل شركة غلاسكو للمياه لمساعدتهم في توضيح طريقة توجيه المياه عبر النهر ، من بئر على الجانب الجنوبي ، والتي توفر مرشحًا طبيعيًا. من خلال النظر في هيكل ذيل الكركند # 8217s ، قام بتشكيل فكرة رئيسية مرنة ، مع وصلات كروية ومقبس ، يتم وضعها عبر قاع النهر ، والتي تم بناؤها وفقًا لخطته في صيف عام 1810. أعطى هذا الاختراع العبقري مثل هذا الإرضاء ، بحيث أضيف آخر مماثل بالضبط بعد ذلك بوقت قصير. بعد ذلك بعامين ، تلقى شكر مجلس الأميرالية على رأيه ونصائحه فيما يتعلق بتكوين الأرصفة ثم الاستمرار في Sheerness.

في حوالي عام 1813 ، تم اقتراح نشر طبعة كاملة من أعمال الدكتور Robison & # 8217 ، وتم تسليم المواد ، لغرض التحرير ، إلى صديقه القدير ، Playfair ، الذي لم يكن لديه وقت فراغ كاف لمثل هذا تعهّدًا ، أرسلها إلى السير د. بروستر. قدم الرجل الأخير طلبًا إلى السيد وات لمساعدته في مراجعة المقالة & quot؛ محرك البخار ، & quot ؛ أي مقال كان قد وفر له بعض المواد ، عندما ظهر لأول مرة في موسوعة بريتانيكا وفي المقال ، في شكله الجديد ، قام بتجهيزه. العديد من التصحيحات والإضافات القيمة.

في عام 1817 ، قام السيد وات بزيارة إلى بلده الأصلي ، وقد فاجأ أصدقاءه وسعدهم عندما اكتشفوا أنه يتمتع بصحة جيدة ، وعقله يمتلك قوته المعتادة ، ومحادثاته سحرها المعتاد. خلال السنوات الأخيرة من حياته ، وظف نفسه في ابتكار آلة لأخذ نسخ من قطع النحت. لم تتلق هذه الآلة أبدًا اللمسة النهائية لجهة مخترعها ، لكنها وصلت إلى درجة الكمال ، حيث تم تنفيذ سبع عينات بطريقة جديرة بالثقة. قام بتوزيع بعضها على أصدقائه ، وحصص إنتاجات فنان شاب ، دخل للتو عامه الثالث والثمانين. & quot تم تقديم تعهد مماثل واقتراح إلى السيد Watt ، بضرورة الحصول على براءة اختراع مشتركة ، والتي رفضها ، على أرض الواقع ، أنه من سنه المتقدم ، لن يكون من الحكمة له الدخول في أي تكهنات جديدة. لطالما كان رأي السيد Watt & # 8217 أن هذا الرجل المحترم لا يعرف شيئًا ايا كان من بناء الآلة.

أصبحت صحة السيد وات ، التي كانت حساسة بشكل طبيعي ، أفضل تدريجياً في الفترة الأخيرة من حياته الطويلة والمفيدة. الصداع الشديد الناجم عن خلل عضوي في الجهاز الهضمي يصيبه في كثير من الأحيان. غالبًا ما تفاقمت هذه الأمور واستحثتها بسبب الدراسة القاسية التي يخضع لها نفسه بشكل عام ، والحيرة الناشئة عن الدعاوى القضائية المتكررة التي كان قد انخرط فيها في نهاية القرن الثامن عشر. يجب ألا نستنتج من هذا البيان الأخير ، أن هذا الرجل العظيم ، الذي نعيد سرد اكتشافاته ، كان بأي حال من الأحوال ميالًا إلى القضاء. كان عقله الهادئ والهادئ يميل إلى الانكماش من نيران الحروب الورقية والنداءات القانونية ، والراحة في خلوات العلم الهادئة. جرت محاولات عديدة لقرصنة اختراعاته والتعدي على حقوق براءات الاختراع الخاصة به ، والتي لم يقدم ضدها أي دفاع آخر غير ذلك الذي أصبح رجلاً أمينًا ، أنا. ه. نداء لحماية قانون الأرض. لقد عاش ليرى كل هذه المحاولات لسرقة أرباح اختراعاته ، وكذلك الحسد والازدراء اللذين كانا دائمًا أتباع الجدارة ، وتم إسكاتهما إلى الأبد ، وتنتهي حياة طويلة ومفيدة ومشرفة في الحيازة الكاملة. من كلياته العقلية ، في مقر إقامته في هيثفيلد في ستافوردشاير ، في 25 أغسطس 1819 ، بعد أن بلغ عامه الرابع والثمانين.

ستظل شهرة وات في العصور المستقبلية مضمونة على الأساس الخالد لاكتشافاته العديدة ، وسيصنف في الدرجة الأولى من هؤلاء الرجال العظماء الذين استفادوا من الجنس البشري من خلال تحسين فنون الصناعة والسلام. حتى في حياته كان هذا معروفًا ومعترفًا به ، ونال عدة أوسمة فخرية. في عام 1784 ، انتخب زميلًا في الجمعية الملكية في إدنبرة ، وفي العام التالي أصبح زميلًا في الجمعية الملكية في لندن. في عام 1787 ، تم اختياره كعضو مناظر في جمعية باتافيان في عام 1806 ، وحصل على الدرجة الفخرية من LL.D. من جامعة جلاسكو وبعد عشر سنوات ، أصبح عضوًا في المعهد الوطني لفرنسا.

احترام الطابع الخاص للواط سيكون من الصعب توصيل فكرة مناسبة عن تميزها. سيتذكر أولئك الذين عرفوه أنه في اتصاله الخاص مع المجتمع ، كان قد انتزع منهم حبًا وإعجابًا أكبر مما يمكنهم التعبير عنه في أي وقت مضى. كان محسنًا ولطيفًا مع كل الذين جاءوا إليه ، أو طلب رعايته أو نصيحته. كانت محادثته سهلة وطلاقة وخالية من جميع الإجراءات الشكلية المليئة بالمعلومات العميقة والدقيقة حول جميع الموضوعات ، ممزوجة بحكاية ذات صلة ومسلية & # 8212 بحيث ، عند دمجها مع لغة واضحة كبيرة غير متأثرة ، فإن النغمات الرقيقة لصوته الرجولي ، هي طبيعته. الفكاهة الجيدة والوجه التعبيري ، كان له تأثير على من حوله لا يكاد يتلاشى من الذاكرة. كان يقرأ كثيرًا ، ويمكنه بسهولة أن يتذكر ويطبق بسهولة كل ما كان ذا قيمة لما قرأه. كان ضليعًا في العديد من اللغات الحديثة والآثار والقانون والفنون الجميلة ، وكان يقرأ إلى حد كبير في الأدب الخفيف. رسم شخصيته صديقه فرانسيس جيفري بإخلاص وبلاغة جعلتها معروفة للجميع تقريبًا. لذلك ، سوف نتجنب الاقتباس منه هنا ، وننهي هذه المذكرات من خلال عرض ما قاله القارئ عن وات من قبل مواطنه اللامع وصديقه ، مؤلف Waverley. في الرسالة المرحة إلى القبطان كلاتربوك في مقدمة الدير ، يقدم السير والتر سكوت الوصف الحي التالي للقائه في إدنبرة مع هذا الرجل الرائع: & # 8212 & quot لا أعتقد ، مع ذلك ، مما سأقوله ، أنه لم يكن ليفشل في البحث عن التعارف معك. لقد كان حظي مرة واحدة فقط أن ألتقي به ، سواء في الجسد أو الروح ، لا يهم. تم تجميع حوالي نصف درجة من الأضواء الشمالية لدينا ، من بينهم ، الجنة تعرف كيف ، شخصية معروفة جيدًا لبلدك ، Jedediah Cleishbotham. هذا الشخص الجدير الذي جاء إلى إدنبرة خلال إجازة عيد الميلاد ، أصبح نوعًا من الأسد في المكان ، وقد تم قيادته من منزل إلى منزل جنبًا إلى جنب مع الحراس ، وآكل الحجارة ، وغيرها من وسائل التسلية لهذا الموسم ، والتي & # 8216 يعرضون أعمالهم التي لا مثيل لها على حفلات عائلية خاصة ، إذا لزم الأمر. & # 8217 وسط هذه الشركة وقف السيد وات ، الرجل الذي اكتشف عبقريته وسائل مضاعفة مواردنا الوطنية إلى درجة ربما تتجاوز سلطاته الهائلة في الحساب والجمع ، كنوز الهاوية إلى قمة الأرض ، مما يعطي الذراع الضعيفة للإنسان زخمًا من صنع عفريت يأمر المصنّعين بالظهور ، حيث أن عصا النبي تنتج الماء في الصحراء مما يوفر وسائل الاستغناء عن ذلك الوقت والمد والجزر. لا أحد ، والإبحار بدون تلك الريح التي تحدت أوامر وتهديدات زركسيس نفسه. هذا القائد القوي للعناصر & # 8212 هذا مختصر الزمان والمكان & # 8212 هذا الساحر ، الذي أحدثت آليته الغائمة تغييرًا في العالم ، ربما بدأت آثاره ، على الرغم من كونها غير عادية ، في الظهور الآن فقط & # 8212 لم يكن فقط أعمق رجل في العلم ، أنجح مجموعة من القوى وآلة حاسبة للأرقام ، كما تم تكييفها للأغراض العملية & # 8212 لم يكن فقط واحدًا من أكثر الناس إطلاعًا بشكل عام ، ولكنه أحد أفضل وأطيب البشر.

& quot؛ وقف هناك ، محاطًا بالفرقة الصغيرة التي ذكرتها من الأدباء الشماليين ، رجال ليسوا أقل ثباتًا ، بشكل عام ، عن شهرتهم وآرائهم الخاصة من الأفواج الوطنية التي من المفترض أن تغار من الشخصية الرفيعة التي اكتسبوها. الخدمات. أعتقد أنني أرى وأسمع ما لن أراه أو أسمعه مرة أخرى. في عامه الخامس والثمانين ، كان الرجل العجوز اليقظ واللطيف والخير قد جذب انتباهه في كل سؤال واحد ، ومعلوماته في كل أمر. فاضت مواهبه وخياله في كل موضوع. كان أحد النبلاء عالمًا لغويًا عميقًا تحدث معه حول أصل الأبجدية كما لو كان متعايشًا مع قدموس: كان آخر ناقدًا مشهورًا كنت ستقوله إن الرجل العجوز قد درس الاقتصاد السياسي وأدب الأدب طوال حياته العلمية. لا داعي للكلام ، لقد كانت مسيرته المميزة. ومع ذلك ، أيها الكابتن كلاتربوك ، عندما تحدث مع مواطنك ، جيداديا كليشبوثام ، كنت ستقسم أنه كان متعايشًا مع كلافيرس وبيرلي ، مع المضطهدين والمضطهدين ، ويمكن أن ترقص كل طلقة أطلقها الفرسان على كفننترس الهارب. في الواقع ، اكتشفنا أنه لم يفلت أي رواية من أقل المشاهير شهرة من إطلاعه ، وأن رجل العلم الموهوب كان مدمنًا على إنتاجات بلدك الأصلي ، (أرض اليوتوبيا المذكورة سابقًا) بعبارة أخرى ، مثل الوقح والعناد. قارئ للروايات كما لو كان مبتدئًا في الثامنة عشر من عمره & # 8217s. & quot

تمثال مميز للغاية لواط ، من تصميم شانتري ، يزين نصبًا قوطيًا تربى في ذاكرته ، من قبل ابنه السيد جيمس وات ، الذي توفي في 2 يونيو 1848 ، في عامه الثمانين. تم نصب ثلاثة تماثيل أخرى له من قبل Chantrey & # 8212 واحد منهم ، بحجم هائل ، يقف في Westminster Abbey ، ويحمل نقشًا أنيقًا للورد Brougham. يتميز وجه هذا التمثال بأنه تجسيد للفكر المجرد. تمتلك غلاسكو اثنين & # 8212one الآخرين من الرخام ، في متحف الجامعة ، والآخر من البرونز ، في ساحة جورج & # 8217. كما قدمت مدينته الأم غرينوك تكريمًا مناسبًا لعبقريته ، من خلال إقامة ليس فقط تمثاله ولكن أيضًا مكتبة عامة تحمل اسمه. تم الإعلان عن Eloge on Watt الرائع واختراعاته أمام المعهد الوطني الفرنسي من قبل الراحل M. Arago. احتفل اللورد بروغام أيضًا بمزاياه في كتابه التاريخي عن تكوين الماء ، والذي نُشر كملحق لـ Eloge.

جيمس واط
بقلم أندرو كارنيجي (1907)

عندما طلب مني الناشرون أن أكتب "حياة واط" ، رفضت ، مشيرة إلى أن أفكاري كانت في أمور أخرى. حسم هذا السؤال كما افترضت لكنني مخطئ في هذا. لماذا لا أكتب قصة حياة صانع المحرك البخاري الذي صنعت منه ثروة؟ إلى جانب ذلك ، لم أكن أعرف سوى القليل عن تاريخ المحرك البخاري ووات نفسه ، وكانت الطريقة الأضمن للحصول على المعرفة هي الامتثال لطلب الناشر المجاملة للغاية. باختصار ، لن يسقط الموضوع ، وفي النهاية ، اضطررت إلى الكتابة مرة أخرى ، لإخبارهم أن الفكرة تطاردني ، وإذا كانوا لا يزالون يرغبون في القيام بها ، فيجب أن أفعل ذلك بقلبي في المهمة.

أنا الآن أعلم عن المحرك البخاري ، وقد كشفت لي أيضًا عن واحدة من أرقى الشخصيات التي شرفت الأرض على الإطلاق. لكل هذا أنا ممتن للغاية للناشرين.

إنني مدين للأصدقاء ، السادة أنجوس سينكلير وإدوارد ر. كوبر ، على تحرير ملاحظاتي حول النقاط العلمية والميكانيكية.

والنتيجة هي هذا الحجم. إذا كان للجمهور ، في القراءة ، عشورًا واحدًا من المتعة التي حصلت عليها في كتابتها ، فسأكافأ كثيرًا.


جيمس وات والعبودية: القصة غير المروية

قامت شركة History West Midlands مؤخرًا برعاية باحثين بقيادة الدكتور مالكولم ديك من جامعة برمنغهام ، في استكشاف جوانب مختلفة وغير معلن عنها سابقًا من الحياة المعقدة وشخصية جيمس وات المهندس الاسكتلندي الذي أصبح رمزًا للثورة الصناعية.

أثناء البحث في الأرشيفات الضخمة في مكتبة برمنغهام ، ذهب أحدهم ، الدكتور ستيفن مولين من جامعة غلاسكو ، إلى ما هو أبعد من "الشخصية البطولية" لواط المهندس ومطور المحرك البخاري ، للتحقيق في الوقت قبل انتقال وات إلى برمنغهام للانضمام إلى ماثيو بولتون في شراكتهم التاريخية.

قضى الدكتور مولين شهورًا في الخوض في أكثر من 50 عامًا من المراسلات غير المدروسة من وات والده جيمس وات سينيور وشقيقه ، جون ، حول مشاركتهما الواسعة في التجارة التجارية عبر المحيط الأطلسي مع مستعمرات أمريكا الشمالية ومزارع السكر في منطقة البحر الكاريبي.

يكشف بحث الدكتور مولين عن جانب مظلم لقصة عائلة وات.

للمرة الأولى ، يقدم الدليل على أن عائلة وات ووات نفسه لم يكونا متواطئين فقط في تجارة الرقيق - لقد شاركوا بشكل مباشر واستفادوا بشكل كبير من الأرباح التي جنتها العبودية.

في مبادرتنا الشقيقة ، اللاعبون الثوريون ، www.revolutionaryplayers.org.uk ستجد موردًا رقميًا فريدًا من المطبوعات والرسومات واللوحات والرسائل وغير ذلك الكثير.

الكلمات الدالة: جيمس وات ، العبودية ، مكتبة برمنغهام ، اسكتلندا ، جيمس وات ، الدكتور ستيفن مولين

القوة لتغيير العالم

أولئك الذين يعتبرون جيمس وات مجرد ميكانيكي عملي عظيم هم فكرة خاطئة جدًا عن شخصيته: لقد تميز بنفس القدر كفيلسوف طبيعي وكيميائي ، وتثبت اختراعاته معرفته العميقة بهذه العلوم ، وهذه الخاصية المميزة للعبقرية ، اتحادهم.


هل اخترع جيمس وات المحرك البخاري حقًا؟

خلافًا للاعتقاد الشائع ، لم يخترع جيمس وات مفهوم المحرك البخاري مطلقًا.

جيمس وات (كارل فريدريك فون بريدا ، 1792)

في الواقع ، تم تصميم أول محرك بخاري في عام 1655 بواسطة إدوارد سومرست ، المركيز الثاني من وورسيستر. في عام 1685 ، قام دينيس بابين ببناء أول نموذج وظيفي ، وفي عام 1712 ، قبل 24 عامًا من ولادة جيمس وات ، تمكن توماس نيوكومين من تيبتون من بناء أول نموذج أولي عملي.

لم يُنسب الفضل لـ James Watt أبدًا في اختراعه أول محرك بخاري ، ولكن بدلاً من ذلك لإدخاله مكثف بخار منفصل ، والذي تجنب إهدار الطاقة غير المرغوب فيه وحسّن بشكل كبير من كفاءة وقوة المحركات البخارية. بالإضافة إلى ذلك ، صمم أيضًا أول محرك بخاري قادر على الحركة الدورانية.

بدون تحسيناته ، لن تحدث الثورة الصناعية الأولى على الأرجح ، حيث أهدرت المحركات البخارية السابقة كميات كبيرة جدًا من الطاقة عن طريق التبريد الدوري وإعادة تسخين الأسطوانة نفسها ، ويمكن استخدامها فقط لضخ المياه.


عصر البخار

ستوفر المحركات البخارية طاقة ثابتة وقوة نقل لأكثر من قرن حتى تحول المد نحو التوربينات البخارية ومحركات الاحتراق. بحلول تسعينيات القرن التاسع عشر ، أصبح المحرك البخاري ثلاثي التوسع المحرك الرئيسي على الأرض والبحر. لمدة خمسين عامًا ، كانت التحسينات تتراكم بثبات على هذا التصميم: زادت الضغوط إلى 250 رطل / بوصة مربعة ، وتم إدخال الحرارة الزائدة ، وأصبح التمدد الثلاثي توسعًا رباعيًا ، وما إلى ذلك. كان آخر تحسين كبير للمحرك البخاري هو تنفيذ الترتيب أحادي التدفق حيث تم إدخال البخار في الأسطوانة عند الأطراف الساخنة واستنفادها في مركز المبرد ، مما يقلل من التسخين والتبريد النسبي لجدران الأسطوانات.

تم تطوير العديد من أشكال الهندسة الميكانيكية الكلاسيكية خلال عصر المحرك البخاري ، بما في ذلك الأسطوانات ، وقضبان التوصيل ، وأعمدة الكرنك ، والحذافات ، والمحافظات. رابط Watt ، حيث ينتقل رابط مركزي على طول مسار خطي تقريبًا ، وصفه المخترع في طلب براءة الاختراع الخاص به عام 1784. سمح الرابط للمكابس بالدفع والسحب ، وهو تحسن في التوصيلات المتسلسلة لمحركات الغلاف الجوي السابقة التي كانت قادرة على السحب فقط. لا يزال الرابط مستخدمًا في بعض أنظمة تعليق المركبات.

قد يجادل الكثيرون في أن المحرك البخاري فعل في مجال الديناميكا الحرارية أكثر مما فعلته الديناميكا الحرارية للمحرك البخاري. كان تطوير العديد من مبادئها في القرن التاسع عشر يهدف بشكل مباشر إلى تحديد أداء هذه المحركات المبكرة. الجداول البخارية والرسوم البيانية التي حددت درجة الحرارة - الانتروبيا ، المحتوى الحراري - الانتروبيا ، والعلاقات بين الضغط والحجم ، أخذت في الحسبان إلى حد كبير في فهم الأداء الحراري لمحطات الطاقة. كانت المهندسة الفرنسية سادي كارنو هي التي أدركت أن كفاءة المحرك المثالي كانت مستقلة عن سائل العمل وتعتمد فقط على درجة الحرارة التي يتم فيها توفير الحرارة عند المصدر الساخن والتخلص منها في الحوض البارد. وضع هذا بعض الأسس لنظرية الديناميكا الحرارية التي سيتم تطويرها في منتصف القرن. سوف يتعرف المهندسون على اسمه من دورة كارنو. في وقت مبكر من القرن العشرين ، تم تعزيز سلامة الغلايات ذات الضغط العالي من خلال اعتماد رمز وعاء الغلايات والأمبير.

بحلول نهاية الحرب العالمية الثانية ، كانت المحركات البخارية المعروفة باسم & ldquoUp و Downers & rdquo لا تزال تعمل على تشغيل العديد من السفن التجارية بسرعة 10-12 عقدة عبر المحيطات. لكن الطلب المتزايد على أوقات العبور الأسرع أدى إلى ظهور توربينات البخار العالمية بحار و rsquos ، والتي سيتم استبدالها في النهاية بمحركات الديزل. ستعتمد محطات الطاقة الثابتة على البخار لفترة أطول اليوم ، ويتم إنتاج أفضل من 80٪ من الكهرباء المتوفرة في الولايات المتحدة من خلال التوربينات البخارية.


شاهد الفيديو: Exploring the Life and Times of James Watt (شهر اكتوبر 2021).