詹姆斯·瓦特(JamesWatt，1736年1月19日—1819年8月19日)是英國著名的發(fā)明家，是第一次工業(yè)革命時的重要人物。那么你知道瓦特發(fā)明的故事嗎?一起來看看小編給大家精心準備的資料，歡迎閱讀!

　　瓦特發(fā)明的故事

　　瓦特是世界公認的蒸汽機發(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)財富。瓦特改進、發(fā)明的蒸汽機是對近代科學(xué)和生產(chǎn)的巨大貢獻，具有劃時代的意義，它導(dǎo)致了第一次工業(yè)技術(shù)革命的興起，極大的推進了社會生產(chǎn)力的發(fā)展。

　　1736年，瓦特出生在英國蘇格蘭格拉斯哥市附近的一個小鎮(zhèn)格里諾克，他的父親是一個經(jīng)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(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，一直堅持自學(xué)，很早就對物理和數(shù)學(xué)產(chǎn)生了興趣。瓦特從六歲開始學(xué)習(xí)幾何學(xué)，到十五歲時就學(xué)完了《物理學(xué)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(xué)，他很快學(xué)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(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)了他堅韌的個性。

　　1756年，當他的身體稍有好轉(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(xué)教授臺克的重視。在他的介紹下，瓦特進入格拉斯哥大學(xué)當了教學(xué)儀器的工人。這所學(xué)校擁有當時較為完善的儀器設(shè)備，這使瓦特在修理儀器時認識了先進的技術(shù)，開闊了眼界。這時，他對以蒸汽作動力的機械產(chǎn)生了濃厚的興趣，開始收集有關(guān)資料，還為此學(xué)會了意大利文和德文。在大學(xué)里，他認識了化學(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。 1764年，瓦特與表妹瑪格麗特·米勒結(jié)了婚。

　　1764年，學(xué)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(gòu)造和原理，并且發(fā)現(xiàn)了這種蒸汽機的兩大缺點：活塞動作不連續(xù)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(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。

　　在產(chǎn)生這種設(shè)想以后，瓦特在同年設(shè)計了一種帶有分離冷凝器的蒸汽機。按照設(shè)計，冷凝器與汽缸之間有一個調(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)瓦特理論計算，這種新的蒸汽機的熱效率將是紐可門蒸汽機的三倍。從理論上說，瓦特的這種帶有分離器冷凝器的蒸汽機顯然優(yōu)于紐可門蒸汽機，但是，要把理論上的東西變?yōu)閷嶋H上的東西，把圖紙上的蒸汽機變?yōu)閷嵲诘恼羝麢C，還要走很長的路。

　　瓦特辛辛苦苦造出了幾臺蒸汽機，但效果反而不如紐可門蒸汽機，甚至四處漏氣，無法開動。盡管耗資巨大的試驗使他債臺高筑，但他沒有在困難面前怯步，繼續(xù)進行試驗。當布萊克知道瓦特的奮斗目標和困難處境時，他把瓦特介紹給了自己一個十分富有的朋友--化工技師羅巴克。當時羅巴克是一個十分富有的企業(yè)家，他在蘇格蘭的卡隆開辦了第一座規(guī)模較大的煉鐵廠。雖然當時羅巴克已近50歲，但對科學(xué)技術(shù)的新發(fā)明仍然傾注著極大的熱情。他對當時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(fā)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(zhì)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。

　　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(xù)進行探索時，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)進行他的研制工作。博爾頓當時經(jīng)四十多歲，是位能干的工程師和企業(yè)家。他對瓦特的創(chuàng)新精神表示贊賞，并愿意贊助瓦特。博爾頓經(jīng)常參加社會活動，他是當時伯明翰地區(qū)著名的科學(xué)社團“圓月學(xué)社”的主要成員之一。參加這個學(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)社活動期間，由于與化學(xué)家普列斯特列等交往，瓦特對當時人們關(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)社的活動使瓦特進一步增長了科學(xué)見識，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(guān)注。這兩臺蒸汽機耗資巨大，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，瓦特以百折不撓的毅力繼續(xù)研究。自1769年試制出帶有分離冷凝器的蒸汽機樣機之后，瓦特就已看出熱效率低已不是他的蒸汽機的主要弊病，而活塞只能作往返的直線運動才是它的根本局限。

　　1781年，瓦特仍然在參加圓月學(xué)社的活動，也許在聚會中會員們提到天文學(xué)家赫舍爾在當年發(fā)現(xiàn)的天王星以及由此引出的行星繞日的圓周運動啟發(fā)了他，也許是鐘表中的齒輪的圓周運動啟發(fā)了他。他想到了把活塞往返的直線運動變?yōu)樾D(zhuǎn)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(lián)動裝置，終于把活塞的往返的直線運動轉(zhuǎn)變?yōu)辇X輪的旋轉(zhuǎn)運動。為了使輪軸的旋軸增加慣性，從而使圓周運動更加均勻，瓦特還在輪軸上加裝了一個火飛輪。由于對傳統(tǒng)機構(gòu)的這一重大革新，瓦特的這種蒸汽機才真正成為了能帶動一切工作及的動力機。 1781年底，瓦特以發(fā)明帶有齒輪和拉桿的機械聯(lián)動裝置獲得第二個專利。

　　由于這種蒸汽機加上了輪軸和飛輪，這時的蒸汽機在把活塞的往返直線運動轉(zhuǎn)變?yōu)檩嗇S的旋轉(zhuǎn)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(fā)明齒輪聯(lián)動裝置之后，對汽缸本身進行了研究，他發(fā)現(xiàn)，他雖然把紐可門蒸汽機的內(nèi)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(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?yōu)楦邏赫羝@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(shù)飛躍，紐可門蒸汽機完全演變?yōu)榱送咛卣羝麢C。

　　從最初接觸蒸汽技術(shù)到瓦特蒸汽機研制成功，瓦特走過了二十多年的艱難歷程。瓦特雖然多次受挫、屢遭失敗，但他仍然堅持不懈、百折不回，終于完成了對紐可門蒸汽機的三次革新。使蒸汽機得到了更廣泛的應(yīng)用，成為改造世界的動力。

　　1784年，瓦特以帶有飛輪、齒輪聯(lián)動裝置和雙向裝置的高壓蒸汽機的綜合組裝，取得了他在革新紐可門蒸汽機過程中的第四項專利。1788年，瓦特發(fā)明了離心調(diào)速器和節(jié)氣閥;1790年，他又發(fā)明了汽缸示工器，至此瓦特完成了蒸汽機發(fā)明的全過程。

　　1785年，瓦特被當選為英國皇家學(xué)會會員。1814年，他被法國科學(xué)家學(xué)會接納為外國會員。

　　1790年以后，優(yōu)厚的專利稅使瓦特成為一個很有錢的名人。

　　1819年8月5日，瓦特在希思菲爾德郡的家里去世，遺體埋葬在漢德沃爾斯郊區(qū)的教堂里。

　　瓦特生活在十八、十九世紀的英國，所以在他的身上不可避免的帶有時代和階級的局限。他曾經(jīng)阻撓雙筒蒸汽機和高壓蒸汽機的發(fā)明和推廣，還嘲笑別人用蒸汽機來驅(qū)動車輛的努力。

　　瓦特為蒸汽機的推廣使用做出了不可磨滅的重要貢獻、有力的推動了社會的前進。恩格斯在《自然辨證法》中這樣寫道：“蒸汽機是第一個真正國際性的發(fā)明……瓦特給它加上了一個分離的冷凝器，這就使蒸汽機在原則上達到了現(xiàn)在的水平。”后人為了紀念這位偉大的發(fā)明家，把功率的單位定為“瓦特”。

　　拓展：簡介

　　詹姆斯•瓦特(1736年～1819年)是英國著名的發(fā)明家，是第一次工業(yè)革命時的重要人物。1776年制造出第一臺有實用價值的蒸汽機。這種蒸汽機以后又經(jīng)過一系列重大改進，成為了“萬能的原動機”，在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。瓦特開辟了人類利用能源的新時代，標志著工業(yè)革命的開始。后人為了紀念這位偉大的發(fā)明家，把功率的單位定為“瓦特”。

　　實際上瓦特并不是第一個發(fā)明蒸汽機的人。公元1世紀，亞歷山大•希羅曾設(shè)計過類似的機器。1698年，湯姆斯•薩威利獲得了用蒸汽機抽水的專利權(quán)。1712年英國人湯姆斯•牛考門獲得了稍加改進的蒸汽機的專利權(quán)。牛考門蒸汽機效率非常低，只能用于煤礦排水。

　　1764年，瓦特在修理一臺牛考門蒸汽機時，就對這種機器發(fā)生了興趣。瓦特所做的第一項重大革新就是增加一個獨立的凝汽室，并于1769年獲得專利權(quán)。他還使蒸汽缸與外界絕緣，又于1782年發(fā)明了雙動發(fā)動機。連同一些較小的革新一起，這些發(fā)明使蒸汽機的效率至少提高了四倍。1781年，瓦特還發(fā)明了一套齒輪，從而使蒸汽機的往復(fù)運動變換成為旋轉(zhuǎn)運動，這套齒輪使蒸汽機的用途更加廣泛。瓦特又發(fā)明了自動調(diào)節(jié)蒸汽機運轉(zhuǎn)速度的離心式調(diào)速器(1788年)、壓力計(1790年)、計數(shù)器、示功器、節(jié)流閥以及許多其他儀器。

　　瓦特本人沒有很好的經(jīng)商頭腦。但是他在1775年同一個非常能干的商人、工程師馬婁•布爾頓合股成立了瓦特—布爾頓公司。該公司生產(chǎn)了大量的蒸汽機，他們倆也都成了富翁。

　　1800年，瓦特的專利與布爾頓的合作到期，他于同年退休。但他們的合作延續(xù)到下一代，馬修•布爾頓與小詹姆斯•瓦特繼續(xù)合作，同時吸收了威廉•默多克為合伙人，保證了公司的持續(xù)成功。

　　瓦特退休后曾與他的第二任妻子到法國與德國旅行，并且在威爾士購買了一所住宅。1819年8月25日，83歲的瓦特于英國斯塔福德郡漢茲沃斯的家中去世。

　　在瓦特的訃告中，對他發(fā)明的蒸汽機有這樣的贊頌：“它武裝了人類，使虛弱無力的雙手變得力大無窮，健全了人類的大腦以處理一切難題。它為機械動力在未來創(chuàng)造奇跡打下了堅實的基礎(chǔ)，將有助并報償后代的勞動。”