名人瓦特發明蒸汽機的故事

名人瓦特發明蒸汽機的故事

瓦特是世界公認的蒸汽機發明家。他的創造精神、超人的才能和不

懈的鉆研為后人留下了寶貴的精神和物質財富。瓦特改進、發明的蒸汽

機是對近代科學和生產的巨大貢獻，具有劃時代的意義，它導致了第一

次工業技術革命的興起，極大的推進了社會生產力的發展。

好了，關于GRE詞匯的記憶誤區就總結到這里。告訴大家，不管是

列GRE詞匯表還是看新GRE詞匯書，死記硬背生搬硬套肯定行不通，只

有反復記憶，靈活運用才能完全掌握GRE詞匯并為你所用。希望大家拋

棄那些不良的記憶習慣，尋找正確的適合自己的記憶習慣和規律，相信

大家一定能夠取得勝利。

1736年，瓦特出生在英國蘇格蘭格拉斯哥市附近的一個小鎮格里諾

克，他的父親是一個經驗豐富的木匠，祖父和叔父都是機械工匠。少年

時代的瓦特，由于家境貧苦和體弱多病，沒有受過完整的正規教育。他

曾經就讀于格里諾克的文法學校，數學成績特別優秀，但沒有畢業就退

學了。但是，他在父母的教導下，一直堅持自學，很早就對物理和數學

產生了興趣。瓦特從六歲開始學習幾何學，到十五歲時就學完了《物理

學原理》等書籍。他常常自己動手修理和制作起重機、滑車和一些航海

器械。

1753年，瓦特到格拉斯哥市當徒工。由于收入過低不能維持生活，

第二年他又到倫敦的一家儀表修理廠當徒工。憑借著自己的勤奮好學，

他很快學會了制造那些難度較高的儀器。但是繁重的勞動和艱苦的生活

損害了他的健康，一年后，他不得不回家休養。一年的學徒生活使他飽

嘗辛酸，也使他練就了精湛的手藝，培養了他堅韌的個性。

1756年，當他的身體稍有好轉，瓦特再次踏上了坎坷的道路來到格

拉斯哥市。他想當一名修造儀器的工人，但是因為他的手藝沒有滿師，

當時的行會不允許。幸運的是，瓦特的才能引起了格拉斯哥大學教授臺

克的重視。在他的介紹下，瓦特進入格拉斯哥大學當了教學儀器的工人。

這所學校擁有當時較為完善的儀器設備，這使瓦特在修理儀器時認識了

先進的技術，開闊了眼界。這時，他對以蒸汽作動力的機械產生了濃厚

的興趣，開始收集有關資料，還為此學會了意大利文和德文。在大學里，

他認識了化學家約瑟夫·布萊克和約翰·魯賓遜等。瓦特從他們那里學

到了很多科學理論知識。1764年，瓦特與表妹瑪格麗特·米勒結了婚。

帝制派對張則極為嫉恨，恐張反對帝制，不利于帝制運動的進行，

遂以諸種威逼手段，迫張附和帝制。駐京軍警機關對張尤皆恨之入骨，

曾買通其家丁，每倒一紙簍中之廢紙為五元，希望找到能夠羅織成罪的

證據，并散發傳單，危詞恫嚇。

1764年，學校請瓦特修理一臺紐可門式蒸汽機，在修理的過程中，

瓦特熟悉了蒸汽機的構造和原理，并且發現了這種蒸汽機的兩大缺點：

活塞動作不連續而且慢;蒸汽利用率低，浪費原料。以后，瓦特開始思

考改進的辦法。直到1765年的春天，在一次散步時，瓦特想到，既然紐

可門蒸汽機的熱效率低是蒸汽在缸內冷凝造成的，那么為什么不能讓蒸

汽在缸外冷凝呢?瓦特產生了采用分離冷凝器的最初設想。

名人簡介：艾薩克·牛頓(1643年1月4日—1727年3月31日)爵

士，英國皇家學會會長，英國著名的物理學家，百科全書式的“全才”，

著有《自然哲學的數學原理》、《光學》。

只要當兵的戰友遇到一起，就熱血沸騰，眼睛發亮，相互說起話來

聲音都比平時高出了一倍，吆五喝六的攀扯在一起，高低要喝上一口，

還是當年的那個脾氣，還是當年的那些話題，久久放不下的是當兵時的

記憶。一起回憶往事，一起推杯換盞，暢敘在那個時期結下的兄弟情誼，

打也是親，罵也是愛，其樂融融的在一起，時間彷佛還停留在那火紅的

年代。

在產生這種設想以后，瓦特在同年設計了一種帶有分離冷凝器的蒸

汽機。按照設計，冷凝器與汽缸之間有一個調節閥門相連，使他們既能

連通又能分開。這樣，既能把做工后的蒸汽引入汽缸外的冷凝器，又可

以使汽缸內產生同樣的真空，避免了汽缸在一冷一熱過程中熱量的消耗，

據瓦特理論計算，這種新的蒸汽機的熱效率將是紐可門蒸汽機的三倍。

只有三十來歲的瓦特的新裝置很是贊許，當即與瓦特簽訂合同，贊助瓦

特進行新式蒸汽機的試制。

從1766年開始，在三年多的時間里，瓦特克服了在材料和工藝等各

方面的困難，終于在1769年制出了第一臺樣機。同年，瓦特因發明冷凝

器而獲得他在革新紐可門蒸汽機的過程中的第一項專利。第一臺帶有冷

凝器的蒸汽機雖然試制成功了，但它同紐可門蒸汽機相比，除了熱效率

有顯著提高外，在作為動力機來帶動其他工作機的性能方面仍未取得實

質性進展。就是說，瓦特的這種蒸汽機還是無法作為真正的動力機。

沒有電燈，他們就在陰暗的院子里利用天然光在顯微鏡下從事切割

和分離卵子工作;沒有培養胚胎的玻璃器皿，就用粗瓷陶酒杯代替，所

用的顯微解剖器只是一根自己拉的極細的玻璃絲;實驗用的材料蛙卵都

是自己從野外采來的。就在這簡陋的“實驗室”里，童第周和他的同事

們完成了若干篇有關金魚卵子發育能力和蛙胚纖毛運動機理分析的論

文。

隆美爾1891年出生于德國南部布倫茲的海登海姆鎮。1910年7月入

德國軍隊服役，不久參加了第一次世界大戰，因屢建戰功而多次獲獎，

并晉升為上尉。1919年以后，先后擔任連長、步兵學校戰術教員、獵騎

兵營營長、軍事學校校長等職。1937年根據自己的講稿寫成《步兵進攻》

一書，很受德國青年的歡迎，也為他以后擔任指揮要職鋪設了進身之階。

第二次世界大戰前夕，隆美爾任希特勒大本營衛隊長。1940年任第十裝

甲師師長。在以后的日子里，他先后擔任許多軍事要職。

由于瓦特的這種蒸汽機仍不夠理想，銷路并不廣。當瓦特繼續進行

探索時，羅巴克本人已瀕于破產，他又把瓦特介紹給了自己的朋友、工

程師兼企業家博爾頓，以便瓦特能得到贊助繼續進行他的研制工作。博

爾頓當時經四十多歲，是位能干的工程師和企業家。他對瓦特的創新精

神表示贊賞，并愿意贊助瓦特。博爾頓經常參加社會活動，他是當時伯

明翰地區著名的科學社團“圓月學社”的主要成員之一。參加這個學社

的大多都是本地的一些科學家、工程師、學者以及科學愛好者。經博爾

頓的介紹，瓦特也參加了圓月學社。在圓月學社活動期間，由于與化學

家普列斯特列等交往，瓦特對當時人們關注的氣體化學與熱化學有了更

多的了解，為他后來參加水的化學成分的爭論奠定了基礎。更重要的是，

圓月學社的活動使瓦特進一步增長了科學見識，活躍了科學思想。

瓦特自與博爾頓合作之后即在資金、設備、材料等方面得到大力支

持。瓦特又生產了兩臺帶分離冷凝器的蒸汽機，由于沒有顯著的改進，

這兩臺蒸汽機并沒有得到社會的關注。這兩臺蒸汽機耗資巨大，使博爾

頓也瀕臨破產，但他仍然給瓦特以慷慨的贊助。在他的支持下，瓦特以

華羅庚又回到了清華園，擔任數學系主任。不久，被任命為中國科

學院數學研究所所長。他百倍珍惜黨和國家為科學研究提供的大好時光。

他白天拄著拐杖到學校講課，晚上以案板當書桌，在燈下從事數學研究，

常常寫作到深夜。有時，為了求證一個問題，他常常深夜從床上爬起，

順手拿起床頭的報紙，在四周的空白處進行演算和論證。在他的屋里，

桌上、床上、地上，到處都堆滿了演算稿紙。他用毅力與勤奮，編織出

成功和榮譽。

1781年，瓦特仍然在參加圓月學社的活動，也許在聚會中會員們提

到天文學家赫舍爾在當年發現的天王星以及由此引出的行星繞日的圓周

運動啟發了他，也許是鐘表中的齒輪的圓周運動啟發了他。他想到了把

活塞往返的直線運動變為旋轉的圓周運動就可以使動力傳給任何工作機。

同年，他研制出了一套被稱為“太陽和行星”的齒輪聯動裝置，終于把

活塞的往返的直線運動轉變為齒輪的旋轉運動。為了使輪軸的旋軸增加

直線運動轉變為輪軸的旋轉運動時，多消耗了不少能量。這樣，蒸汽機

的效率不是很高，動力不是很大。為了進一步提高蒸汽機的效率，增大

蒸汽機的效率，瓦特在發明齒輪聯動裝置之后，對汽缸本身進行了研究，

他發現，他雖然把紐可門蒸汽機的內部冷凝變成了外部冷凝，使蒸汽機

的熱效率有了顯著提高，但他的蒸汽機中蒸汽推動活塞的沖程工藝與紐

可門蒸汽機沒有不同。兩者的蒸汽都是單項運動，從一端進入、另一端

出來。他想，如果讓蒸汽能夠從兩端進入和排出，就可以讓蒸汽即能推

動活塞向上運動又能推動活塞向下運動。那末，他的效率就可以提高一

倍。1782年，瓦特根據這一設想，試制出了一種帶有雙向裝置的新汽缸。

由此瓦特獲得了他的第三項專利。把原來的單項汽缸裝置改裝成雙向汽

缸，并首次把引入汽缸的蒸汽由低壓蒸汽變為高壓蒸汽，這是瓦特在改

進紐可門蒸汽機的過程中的第三次飛躍。通過這三次技術飛躍，紐可門

蒸汽機完全演變為了瓦特蒸汽機。