瓦特

瓦特

瓦特（JamesWatt,1736～1819）英國發明家、工程師。

1736年1月19日生于蘇格蘭的一個小鎮格里諾克。他從小

體弱多病，由父母進行了啟蒙教育。父親是個具有多種手藝

的工匠，受其影響瓦特特從小就有實驗的興趣和才能。傳說

他小的時候，曾用布把壺嘴堵死，看到蒸汽的力量把壺蓋沖

開。這一現象激發了他的探索精神。后來進了格里諾克文法

學校學習，因身體不好，退學在家自學，并經常隨父親到工

廠學習制作機械模型、儀器的技術，進行化學和電學實驗。

靠著虛心求學、刻苦鉆研的精神，15歲學完了《物理學原理》

并獲得了豐富的木工、金屬冶煉和加工等工藝技術。1753年

他在家鐘表店學手藝。1753年又跟有名的機械師摩爾根當學

徒。經過刻苦學習，努力實踐，他已能制造難度較高的象限

儀、羅盤、經緯儀等。1756年在格拉斯哥大學當了儀器修理

員，這是他一生的轉折點。一方面該校具有較完善的儀器設

備和先進技術，為他的工作創造了良好的技術條件。更重要

的是他在這里結識了英國化學家、物理學家J.布萊克等著名

學者，他可以經常跟他們討論改進蒸汽機的理論和技術問題，

從他們那里學到許多科學理論知識。這對他后來的發明工作

影響很大。

1764年瓦特在修理紐科門蒸汽機時，精心研究了這種熱機的

工作原理和耗煤量大、效率低的癥結。他受J.布萊克的潛熱

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學說啟示，找到了紐科門蒸汽機耗煤量大、效率低的原因，

即汽缸在使氣體膨脹和用水冷凝時一熱一冷，損耗大量熱量。

瓦特于1765年發明了把冷凝過程從汽缸中分離出來的分離

式冷凝器。冷凝器的發明在蒸汽機的發展中起了關鍵性的作

用。1768年他制成了一臺單動作蒸汽機（活塞單方向推動做

功），這臺蒸汽機還采用了汽缸外設置絕熱層、用油潤滑活

塞等各種新措施，大大降低了蒸汽消耗量，耗煤量只有紐科

門機的1／4，動作也更迅速。1776年這種機器開始在廠礦

使用。1781年，他發明了行星式齒輪，將蒸汽機活塞的往運

動變為旋轉運動。1782年他發明了大動力的“雙動作蒸汽機”

并獲得專利，并利用飛輪解決了蒸汽機運轉的穩定性問題。

1784年他發明了平行運動連桿機構，解決了雙動作蒸汽機的

結構問題。1788年他發明了離心式調速器和節氣閥，用來自

動控制蒸汽機的運轉速度。1790年發明了蒸汽機配套用壓力

計。

到此為止，瓦特完成了對蒸汽機的整套發明過程。經過他的

一系列重大的發明和改進，使蒸汽機的效率提高到原來紐科

門機的3倍多，而且配套齊全、性能優良、切合實用。瓦特

由此博得了第一部現代蒸汽機──高效率瓦特蒸汽機的發

明者稱號。很快，瓦特蒸汽機在紡織、采礦、冶煉和交通運

輸等方面得到了廣泛應用，極大地推動了英國和歐洲的第一

次工業革命，使世界進入了所謂的“蒸汽機時代”。瓦特對

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蒸汽機的發明、改進及蒸汽機的廣泛應用，直接推動了熱力

學理論的研究和發展。

瓦特還取得了其他一些成就。例如他引人了第一個功率單位：

馬力；他發明了壓容圖，用圖示的形式表明蒸汽壓力如何隨

汽缸的有效容積而變動，后由于克拉珀龍的工作得以在熱力

學、熱機效率研究中廣泛應用；他還發明了復寫墨水及其他

一些儀器。由于他在科學技術上的貢獻，1785年被選為倫敦

皇家學會會員；1806年被授予格拉斯哥大學法學博土頭銜；

1814年被選為法國科學院外籍院土。

1819年8月19日瓦特在伯明翰附近的希斯菲德逝世。為了

紀念這位偉大的發明家，國際單位制中功率以瓦特為單位，

1832年在格拉斯哥市喬治廣場還塑造了一座瓦特銅像。

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