发明家瓦特的故事

发明家瓦特的故事

晏殊以词著于文坛，尤擅小令，风格含蓄婉丽，与其子晏几道，被称为“大晏”和“小晏”，又与欧阳修并称“晏欧”;亦工诗善文，原有集，已散佚。存世有《珠玉词》、《晏元献遗文》、《类要》残本。

瓦特是世界公认的蒸汽机发明家。他的创造精神、超人的才能和不懈的钻研为后人留下了宝贵的精神和物质财富。瓦特改进、发明的蒸汽机是对近代科学和生产的巨大贡献，具有划时代的意义，它导致了第一次工业技术革命的兴起，极大的推进了社会生产力的发展。

1736年，瓦特出生在英国苏格兰格拉斯哥市附近的一个小镇格里诺克，他的父亲是一个经验丰富的木匠，祖父和叔父都是机械工匠。少年时代的瓦特，由于家境贫苦和体弱多病，没有受过完整的正规教育。他曾经就读于格里诺克的文法学校，数学成绩特别优秀，但没有毕业就退学了。但是，他在父母的教导下，一直坚持自学，很早就对物理和数学产生了兴趣。瓦特从六岁开始学习几何学，到十五岁时就学完了《物理学原理》等书籍。他常常自己动手修理和制作起重机、滑车和一些航海器械。

1753年，瓦特到格拉斯哥市当徒工。由于收入过低不能维持生活，第二年他又到伦敦的一家仪表修理厂当徒工。凭借着自己的勤奋好学，他很快学会了制造那些难度较高的仪器。但是繁重的劳动和艰苦的生活损害了他的健康，一年后，他不得不回家休养。一年的学徒生活使他饱尝辛酸，也使他练就了精湛的手艺，培养了他坚韧的个性。

名人简介：艾萨克·牛顿(1643年1月4日—1727年3月31日)爵士，英国皇家学会会长，英国著名的物理学家，百科全书式的“全才”，著有《自然哲学的数学原理》、《光学》。

1756年，当他的身体稍有好转，瓦特再次踏上了坎坷的道路来到格拉斯哥市。他想当一名修造仪器的工人，但是因为他的手艺没有满师，

当时的行会不允许。幸运的是，瓦特的才能引起了格拉斯哥大学教授台

克的重视。在他的介绍下，瓦特进入格拉斯哥大学当了教学仪器的工人。这所学校拥有当时较为完善的仪器设备，这使瓦特在修理仪器时认识了

先进的技术，开阔了眼界。这时，他对以蒸汽作动力的机械产生了浓厚

的兴趣，开始收集有关资料，还为此学会了意大利文和德文。在大学里，他认识了化学家约瑟夫·布莱克和约翰·鲁宾逊等。瓦特从他们那里学

到了很多科学理论知识。1764年，瓦特与表妹玛格丽特·米勒结了婚。

妻子把手放在克鲁克斯管附近的用黑纸包好的底片上。不一会儿，

伦琴便把照片洗出来了。这是妻子的一个完整的手骨影像，连她戴在无

名指上的结婚戒指也可以看得清清楚楚。

1764年，学校请瓦特修理一台纽可门式蒸汽机，在修理的过程中，瓦特熟悉了蒸汽机的构造和原理，并且发现了这种蒸汽机的两大缺点：

活塞动作不连续而且慢;蒸汽利用率低，浪费原料。以后，瓦特开始思

考改进的办法。直到1765年的春天，在一次散步时，瓦特想到，既然纽可门蒸汽机的热效率低是蒸汽在缸内冷凝造成的，那么为什么不能让蒸

汽在缸外冷凝呢?瓦特产生了采用分离冷凝器的最初设想。

在产生这种设想以后，瓦特在同年设计了一种带有分离冷凝器的蒸

汽机。按照设计，冷凝器与汽缸之间有一个调节阀门相连，使他们既能

连通又能分开。这样，既能把做工后的蒸汽引入汽缸外的冷凝器，又可

以使汽缸内产生同样的真空，避免了汽缸在一冷一热过程中热量的消耗，据瓦特理论计算，这种新的蒸汽机的热效率将是纽可门蒸汽机的三倍。

从理论上说，瓦特的这种带有分离器冷凝器的蒸汽机显然优于纽可门蒸

汽机，但是，要把理论上的东西变为实际上的东西，把图纸上的蒸汽机

变为实在的蒸汽机，还要走很长的路。瓦特辛辛苦苦造出了几台蒸汽机，但效果反而不如纽可门蒸汽机，甚至四处漏气，无法开动。尽管耗资巨

大的试验使他债台高筑，但他没有在困难面前怯步，继续进行试验。当

布莱克知道瓦特的奋斗目标和困难处境时，他把瓦特介绍给了自己一个

十分富有的朋友--化工技师罗巴克。当时罗巴克是一个十分富有的企业家，他在苏格兰的卡隆开办了第一座规模较大的炼铁厂。虽然当时罗巴

克已近50岁，但对科学技术的新发明仍然倾注着极大的热情。他对当时只有三十来岁的瓦特的新装置很是赞许，当即与瓦特签订合同，赞助瓦

特进行新式蒸汽机的试制。

从1766年开始，在三年多的时间里，瓦特克服了在材料和工艺等各方面的困难，终于在1769年制出了第一台样机。同年，瓦特因发明冷凝器而获得他在革新纽可门蒸汽机的过程中的第一项专利。第一台带有冷

凝器的蒸汽机虽然试制成功了，但它同纽可门蒸汽机相比，除了热效率

有显著提高外，在作为动力机来带动其他工作机的性能方面仍未取得实

质性进展。就是说，瓦特的这种蒸汽机还是无法作为真正的动力机。

隆美尔，这个德国装甲兵的战将，在第一次世界大战中是一位声名

显赫的风云人物。构成隆美尔传奇色彩的因素，首先是他矮小的身材、

狐狸般的狡诈和诡秘的微笑，而更主要的是他在北非沙漠中指挥装甲部

队时高超的军事指挥艺术，声东击西、神出鬼没，常使对手措手不及。

父亲听了直摇头，心想：“世界上哪有这样便宜的事情?”但是，

小欧拉却坚持说，他一定能两全齐美。父亲终于同意让儿子试试看。

由于瓦特的这种蒸汽机仍不够理想，销路并不广。当瓦特继续进行

探索时，罗巴克本人已濒于破产，他又把瓦特介绍给了自己的朋友、工

程师兼企业家博尔顿，以便瓦特能得到赞助继续进行他的研制工作。博

尔顿当时经四十多岁，是位能干的工程师和企业家。他对瓦特的创新精

神表示赞赏，并愿意赞助瓦特。博尔顿经常参加社会活动，他是当时伯

明翰地区著名的科学社团“圆月学社”的主要成员之一。参加这个学社

的大多都是本地的一些科学家、工程师、学者以及科学爱好者。经博尔

顿的介绍，瓦特也参加了圆月学社。在圆月学社活动期间，由于与化学

家普列斯特列等交往，瓦特对当时人们关注的气体化学与热化学有了更

多的了解，为他后来参加水的化学成分的争论奠定了基础。更重要的是，圆月学社的活动使瓦特进一步增长了科学见识，活跃了科学思想。

瓦特自与博尔顿合作之后即在资金、设备、材料等方面得到大力支持。瓦特又生产了两台带分离冷凝器的蒸汽机，由于没有显著的改进，

这两台蒸汽机并没有得到社会的关注。这两台蒸汽机耗资巨大，使博尔

顿也濒临破产，但他仍然给瓦特以慷慨的赞助。在他的支持下，瓦特以

百折不挠的毅力继续研究。自1769年试制出带有分离冷凝器的蒸汽机样机之后，瓦特就已看出热效率低已不是他的蒸汽机的主要弊病，而活塞