名人瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)的故事

名人瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)的故事

瓦特是世界公認(rèn)的蒸汽機(jī)發(fā)明家。他的創(chuàng)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(zhì)財(cái)富。瓦特改進(jìn)、發(fā)明的蒸汽

機(jī)是對(duì)近代科學(xué)和生產(chǎn)的巨大貢獻(xiàn)，具有劃時(shí)代的意義，它導(dǎo)致了第一

次工業(yè)技術(shù)革命的興起，極大的推進(jìn)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展。

好了，關(guān)于GRE詞匯的記憶誤區(qū)就總結(jié)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(fù)記憶，靈活運(yùn)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(xí)慣，尋找正確的適合自己的記憶習(xí)慣和規(guī)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(gè)小鎮(zhèn)格里諾

克，他的父親是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)豐富的木匠，祖父和叔父都是機(jī)械工匠。少年

時(shí)代的瓦特，由于家境貧苦和體弱多病，沒有受過完整的正規(guī)教育。他

曾經(jīng)就讀于格里諾克的文法學(xué)校，數(shù)學(xué)成績特別優(yōu)秀，但沒有畢業(yè)就退

學(xué)了。但是，他在父母的教導(dǎo)下，一直堅(jiān)持自學(xué)，很早就對(duì)物理和數(shù)學(xué)

產(chǎn)生了興趣。瓦特從六歲開始學(xué)習(xí)幾何學(xué)，到十五歲時(shí)就學(xué)完了《物理

學(xué)原理》等書籍。他常常自己動(dòng)手修理和制作起重機(jī)、滑車和一些航海

器械。

1753年，瓦特到格拉斯哥市當(dāng)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(dāng)徒工。憑借著自己的勤奮好學(xué)，

他很快學(xué)會(huì)了制造那些難度較高的儀器。但是繁重的勞動(dòng)和艱苦的生活

損害了他的健康，一年后，他不得不回家休養(yǎng)。一年的學(xué)徒生活使他飽

嘗辛酸，也使他練就了精湛的手藝，培養(yǎng)了他堅(jiān)韌的個(gè)性。

1756年，當(dāng)他的身體稍有好轉(zhuǎn)，瓦特再次踏上了坎坷的道路來到格

拉斯哥市。他想當(dāng)一名修造儀器的工人，但是因?yàn)樗氖炙嚊]有滿師，

當(dāng)時(shí)的行會(huì)不允許。幸運(yùn)的是，瓦特的才能引起了格拉斯哥大學(xué)教授臺(tái)

克的重視。在他的介紹下，瓦特進(jìn)入格拉斯哥大學(xué)當(dāng)了教學(xué)儀器的工人。

這所學(xué)校擁有當(dāng)時(shí)較為完善的儀器設(shè)備，這使瓦特在修理儀器時(shí)認(rèn)識(shí)了

先進(jìn)的技術(shù)，開闊了眼界。這時(shí)，他對(duì)以蒸汽作動(dòng)力的機(jī)械產(chǎn)生了濃厚

的興趣，開始收集有關(guān)資料，還為此學(xué)會(huì)了意大利文和德文。在大學(xué)里，

他認(rèn)識(shí)了化學(xué)家約瑟夫·布萊克和約翰·魯賓遜等。瓦特從他們那里學(xué)

到了很多科學(xué)理論知識(shí)。1764年，瓦特與表妹瑪格麗特·米勒結(jié)了婚。

帝制派對(duì)張則極為嫉恨，恐張反對(duì)帝制，不利于帝制運(yùn)動(dòng)的進(jìn)行，

遂以諸種威逼手段，迫張附和帝制。駐京軍警機(jī)關(guān)對(duì)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(jù)，并散發(fā)傳單，危詞恫嚇。

1764年，學(xué)校請(qǐng)瓦特修理一臺(tái)紐可門式蒸汽機(jī)，在修理的過程中，

瓦特熟悉了蒸汽機(jī)的構(gòu)造和原理，并且發(fā)現(xiàn)了這種蒸汽機(jī)的兩大缺點(diǎn)：

活塞動(dòng)作不連續(xù)而且慢;蒸汽利用率低，浪費(fèi)原料。以后，瓦特開始思

考改進(jìn)的辦法。直到1765年的春天，在一次散步時(shí)，瓦特想到，既然紐

可門蒸汽機(jī)的熱效率低是蒸汽在缸內(nèi)冷凝造成的，那么為什么不能讓蒸

汽在缸外冷凝呢?瓦特產(chǎn)生了采用分離冷凝器的最初設(shè)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(xué)會(huì)會(huì)長，英國著名的物理學(xué)家，百科全書式的“全才”，

著有《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》、《光學(xué)》。

只要當(dāng)兵的戰(zhàn)友遇到一起，就熱血沸騰，眼睛發(fā)亮，相互說起話來

聲音都比平時(shí)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(dāng)年的那個(gè)脾氣，還是當(dāng)年的那些話題，久久放不下的是當(dāng)兵時(shí)的

記憶。一起回憶往事，一起推杯換盞，暢敘在那個(gè)時(shí)期結(jié)下的兄弟情誼，

打也是親，罵也是愛，其樂融融的在一起，時(shí)間彷佛還停留在那火紅的

年代。

在產(chǎn)生這種設(shè)想以后，瓦特在同年設(shè)計(jì)了一種帶有分離冷凝器的蒸

汽機(jī)。按照設(shè)計(jì)，冷凝器與汽缸之間有一個(gè)調(diào)節(jié)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(nèi)產(chǎn)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(jù)瓦特理論計(jì)算，這種新的蒸汽機(jī)的熱效率將是紐可門蒸汽機(jī)的三倍。

只有三十來歲的瓦特的新裝置很是贊許，當(dāng)即與瓦特簽訂合同，贊助瓦

特進(jìn)行新式蒸汽機(jī)的試制。

從1766年開始，在三年多的時(shí)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(tái)樣機(jī)。同年，瓦特因發(fā)明冷凝

器而獲得他在革新紐可門蒸汽機(jī)的過程中的第一項(xiàng)專利。第一臺(tái)帶有冷

凝器的蒸汽機(jī)雖然試制成功了，但它同紐可門蒸汽機(jī)相比，除了熱效率

有顯著提高外，在作為動(dòng)力機(jī)來帶動(dòng)其他工作機(jī)的性能方面仍未取得實(shí)

質(zhì)性進(jìn)展。就是說，瓦特的這種蒸汽機(jī)還是無法作為真正的動(dòng)力機(jī)。

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(yǎng)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(xì)的玻璃絲;實(shí)驗(yàn)用的材料蛙卵都

是自己從野外采來的。就在這簡陋的“實(shí)驗(yàn)室”里，童第周和他的同事

們完成了若干篇有關(guān)金魚卵子發(fā)育能力和蛙胚纖毛運(yùn)動(dòng)機(jī)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(zhèn)。1910年7月入

德國軍隊(duì)服役，不久參加了第一次世界大戰(zhàn)，因?qū)医☉?zhàn)功而多次獲獎(jiǎng)，

并晉升為上尉。1919年以后，先后擔(dān)任連長、步兵學(xué)校戰(zhàn)術(shù)教員、獵騎

兵營營長、軍事學(xué)校校長等職。1937年根據(jù)自己的講稿寫成《步兵進(jìn)攻》

一書，很受德國青年的歡迎，也為他以后擔(dān)任指揮要職鋪設(shè)了進(jìn)身之階。

第二次世界大戰(zhàn)前夕，隆美爾任希特勒大本營衛(wèi)隊(duì)長。1940年任第十裝

甲師師長。在以后的日子里，他先后擔(dān)任許多軍事要職。

由于瓦特的這種蒸汽機(jī)仍不夠理想，銷路并不廣。當(dāng)瓦特繼續(xù)進(jìn)行

探索時(shí)，羅巴克本人已瀕于破產(chǎn)，他又把瓦特介紹給了自己的朋友、工

程師兼企業(yè)家博爾頓，以便瓦特能得到贊助繼續(xù)進(jìn)行他的研制工作。博

爾頓當(dāng)時(shí)經(jīng)四十多歲，是位能干的工程師和企業(yè)家。他對(duì)瓦特的創(chuàng)新精

神表示贊賞，并愿意贊助瓦特。博爾頓經(jīng)常參加社會(huì)活動(dòng)，他是當(dāng)時(shí)伯

明翰地區(qū)著名的科學(xué)社團(tuán)“圓月學(xué)社”的主要成員之一。參加這個(gè)學(xué)社

的大多都是本地的一些科學(xué)家、工程師、學(xué)者以及科學(xué)愛好者。經(jīng)博爾

頓的介紹，瓦特也參加了圓月學(xué)社。在圓月學(xué)社活動(dòng)期間，由于與化學(xué)

家普列斯特列等交往，瓦特對(duì)當(dāng)時(shí)人們關(guān)注的氣體化學(xué)與熱化學(xué)有了更

多的了解，為他后來參加水的化學(xué)成分的爭論奠定了基礎(chǔ)。更重要的是，

圓月學(xué)社的活動(dòng)使瓦特進(jìn)一步增長了科學(xué)見識(shí)，活躍了科學(xué)思想。

瓦特自與博爾頓合作之后即在資金、設(shè)備、材料等方面得到大力支

持。瓦特又生產(chǎn)了兩臺(tái)帶分離冷凝器的蒸汽機(jī)，由于沒有顯著的改進(jìn)，

這兩臺(tái)蒸汽機(jī)并沒有得到社會(huì)的關(guān)注。這兩臺(tái)蒸汽機(jī)耗資巨大，使博爾

頓也瀕臨破產(chǎn)，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(dān)任數(shù)學(xué)系主任。不久，被任命為中國科

學(xué)院數(shù)學(xué)研究所所長。他百倍珍惜黨和國家為科學(xué)研究提供的大好時(shí)光。

他白天拄著拐杖到學(xué)校講課，晚上以案板當(dāng)書桌，在燈下從事數(shù)學(xué)研究，

常常寫作到深夜。有時(shí)，為了求證一個(gè)問題，他常常深夜從床上爬起，

順手拿起床頭的報(bào)紙，在四周的空白處進(jìn)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(yù)。

1781年，瓦特仍然在參加圓月學(xué)社的活動(dòng)，也許在聚會(huì)中會(huì)員們提

到天文學(xué)家赫舍爾在當(dāng)年發(fā)現(xiàn)的天王星以及由此引出的行星繞日的圓周

運(yùn)動(dòng)啟發(fā)了他，也許是鐘表中的齒輪的圓周運(yùn)動(dòng)啟發(fā)了他。他想到了把

活塞往返的直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)樾D(zhuǎn)的圓周運(yùn)動(dòng)就可以使動(dòng)力傳給任何工作機(jī)。

同年，他研制出了一套被稱為“太陽和行星”的齒輪聯(lián)動(dòng)裝置，終于把

活塞的往返的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)辇X輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。為了使輪軸的旋軸增加

直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)檩嗇S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，多消耗了不少能量。這樣，蒸汽機(jī)

的效率不是很高，動(dòng)力不是很大。為了進(jìn)一步提高蒸汽機(jī)的效率，增大

蒸汽機(jī)的效率，瓦特在發(fā)明齒輪聯(lián)動(dòng)裝置之后，對(duì)汽缸本身進(jìn)行了研究，

他發(fā)現(xiàn)，他雖然把紐可門蒸汽機(jī)的內(nèi)部冷凝變成了外部冷凝，使蒸汽機(jī)

的熱效率有了顯著提高，但他的蒸汽機(jī)中蒸汽推動(dòng)活塞的沖程工藝與紐

可門蒸汽機(jī)沒有不同。兩者的蒸汽都是單項(xiàng)運(yùn)動(dòng)，從一端進(jìn)入、另一端

出來。他想，如果讓蒸汽能夠從兩端進(jìn)入和排出，就可以讓蒸汽即能推

動(dòng)活塞向上運(yùn)動(dòng)又能推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)。那末，他的效率就可以提高一

倍。1782年，瓦特根據(jù)這一設(shè)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(xiàng)專利。把原來的單項(xiàng)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?yōu)楦邏赫羝@是瓦特在改

進(jìn)紐可門蒸汽機(jī)的過程中的第三次飛躍。通過這三次技術(shù)飛躍，紐可門

蒸汽機(jī)完全演變?yōu)榱送咛卣羝麢C(jī)。