James Watt: motore a vapore Scopri il motore a vapore di James Watt. Contunico ZDF Enterprises GmbH, Magonza Guarda tutti i video per questo articolo
James Watt , (nato il 19 gennaio 1736, Greenock, Renfrewshire, Scozia—morto agosto 25, 1819, Heathfield Hall, vicino a Birmingham , Warwick, Inghilterra), costruttore di strumenti scozzese e inventore il cui motore a vapore ha contribuito in modo sostanziale alla rivoluzione industriale. Watt era anche noto per aver brevettato il motore a doppio effetto e una delle prime locomotive a vapore. Fu eletto membro della Royal Society di Londra nel 1785.
James Watt è stato un inventore e costruttore di strumenti del XVIII secolo. Sebbene Watt abbia inventato e migliorato una serie di tecnologie industriali, è ricordato soprattutto per i suoi miglioramenti al motore a vapore. Il progetto del motore a vapore di Watt incorporava due delle sue invenzioni: il condensatore separato (1765) e il movimento parallelo (1784). L'aggiunta di questi dispositivi, tra gli altri, ha reso il motore a vapore di Watt più efficiente di altri motori a vapore.
Motore a vapore Scopri questo tipo di motore e come funziona.James Watt non ha inventato la macchina a vapore. Tuttavia, migliorò l'apparato motore. Nel 1764 Watt osservò un difetto nel motore a vapore Newcomen: sprecava molto vapore. Watt ha dedotto che i rifiuti derivavano dal design monocilindrico del motore a vapore. Nel 1765 Watt concepì un condensatore separato, un dispositivo per ridurre la quantità di rifiuti prodotti dal motore a vapore Newcomen. Watt brevettò il dispositivo nel 1769. Nel 1776 Watt e il suo socio in affari, Matthew Boulton, installarono due motori a vapore con condensatori separati. I motori a vapore modificati non solo hanno ridotto gli sprechi, ma hanno anche ridotto i costi del carburante. Watt trascorse i successivi anni a migliorare il suo progetto, aggiungendovi l'ingranaggio del sole e del pianeta (1781), il motore a doppio effetto (1782), il movimento parallelo (1784), un volano (1788) e un manometro (1790).
Leggi di più di seguito: Il motore Watt Thomas Newcomen Leggi di Thomas Newcomen e del suo primo modello di motore a vapore. Matthew Boulton Leggi la partnership di James Watt con questo produttore e ingegnere inglese.Il motore a vapore di James Watt ha avuto un enorme impatto sulla società industriale del XVIII secolo. Era sia più efficiente che più conveniente rispetto ai modelli precedenti. Inoltre, il motore a vapore di Watt ha aperto un campo di applicazione completamente nuovo: ha permesso di utilizzare il motore a vapore per azionare macchine rotanti in fabbriche come i cotonifici. Non sorprende che la domanda per il motore a vapore di Watt fosse elevata ed è stata rapidamente adottata in più settori.
È! Il contributo di James Watt all'efficienza del settore è stato commemorato nominando il watt (W) per lui. Il watt è l'unità di potenza nel Sistema Internazionale di Unità (SI) pari a uno joule di lavoro svolto al secondo. Il watt è stato adottato come unità SI nel 1960, in occasione dell'11° Conferenza Generale su Pesi e Misure. Oggi la maggior parte dei dispositivi elettrici è valutata in watt.
Sistema internazionale di unità Leggi di più sul Sistema internazionale di unità e sul suo percorso verso l'adozione.Il padre di Watt, tesoriere e magistrato di Greenock, gestiva con successo un'attività di costruzione di navi e case. Un bambino delicato, Watt è stato istruito per un po' a casa da sua madre; più tardi, in scuola di grammatica , ha imparato latino , greco e matematica . La fonte di una parte importante della sua educazione furono le officine di suo padre, dove, con i propri strumenti, banco e fucina, realizzava modelli (ad esempio, di gru e organetti) e si familiarizzava con gli strumenti delle navi.
Decidendo all'età di 17 anni di essere un costruttore di strumenti matematici, Watt andò prima a Glasgow, dove una parente di sua madre insegnava all'università, e poi, nel 1755, a Londra, dove trovò un maestro per addestrarlo. Sebbene la sua salute si fosse deteriorata nel giro di un anno, in quel periodo aveva imparato abbastanza per lavorare come la maggior parte degli operai. Tornato a Glasgow, nel 1757 aprì una bottega all'università e costruì strumenti matematici (ad esempio quadranti, Bussole , bilancia). Incontrò molti scienziati e divenne amico del chimico e fisico britannico Joseph Black, che sviluppò il concetto di Calore latente . Nel 1764 sposò sua cugina Margaret Miller, che, prima di morire nove anni dopo, gli diede sei figli.
Durante la riparazione di un modello Nuovo motore a vapore nel 1764, Watt fu impressionato dallo spreco di vapore. Nel maggio 1765, dopo aver lottato con il problema di migliorarlo, trovò improvvisamente una soluzione: il condensatore separato, la sua prima e più grande invenzione. Watt si era accorto che la perdita di calore latente (il calore coinvolto nel cambiamento di stato di una sostanza, ad esempio solida o liquida) era il peggior difetto del motore Newcomen e che quindi la condensazione doveva avvenire in una camera distinta dal cilindro ma ad esso collegata. Poco dopo incontrò il medico, chimico e inventore britannico John Roebuck, il fondatore della Carron Works, che lo spinse a realizzare un motore. Entrò in società con lui nel 1768, dopo aver realizzato un piccolo motore di prova con l'aiuto dei prestiti di Joseph Black. L'anno successivo Watt ottenne il famoso brevetto per un nuovo metodo inventato per diminuire la Consumo del vapore e del carburante nelle autopompe.
James Watt Ricreazione artistica di James Watt che inventa il condensatore separato per il motore a vapore, c. 1765. Photos.com/Getty Images
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Nel frattempo Watt nel 1766 divenne agrimensore; per i successivi otto anni fu ininterrottamente impegnato a tracciare percorsi per canali in Scozia, lavoro che gli impedì di fare ulteriori progressi con la macchina a vapore. Dopo la bancarotta di Roebuck nel 1772, il produttore e ingegnere inglese Matthew Boulton, il produttore della Soho Works a Birmingham, rilevò una quota nel brevetto di Watt. Annoiato dai sondaggi e dalla Scozia, Watt emigrò a Birmingham nel 1774.
medaglia Una medaglia del 1871 che celebra la collaborazione di Matthew Boulton e James Watt. Photos.com/Jupiterimages
Dopo che il brevetto di Watt fu esteso da un atto del Parlamento, lui e Boulton nel 1775 iniziarono una collaborazione che durò 25 anni. Il sostegno finanziario di Boulton ha reso possibili rapidi progressi con il motore. Nel 1776 furono installati due motori: uno per pompare acqua in una miniera di carbone dello Staffordshire, l'altro per soffiare aria nelle fornaci dell'industriale britannico John Wilkinson, il famoso siderurgico. Quell'anno Watt si sposò di nuovo; la sua seconda moglie, Ann MacGregor, gli diede altri due figli.
Durante i successivi cinque anni, fino al 1781, Watt trascorse lunghi periodi in Cornovaglia, dove installò e supervisionò numerosi motori di pompaggio per il rame e credere miniere, i cui gestori volevano ridurre i costi del carburante. Watt, che non era un uomo d'affari, fu obbligato a subire aspre contrattazioni per ottenere adeguate royalties sui nuovi motori. Nel 1780 stava facendo bene finanziariamente, sebbene Boulton avesse ancora problemi a raccogliere capitali. L'anno successivo Boulton, prevedendo un nuovo mercato nei mulini per mais, malto e cotone, spinse Watt a inventare un moto rotatorio per la macchina a vapore, per sostituire il ricambiare azione dell'originale. Lo fece nel 1781 con il suo cosiddetto ingranaggio del sole e del pianeta, per mezzo del quale un albero produceva due giri per ogni ciclo del motore. Nel 1782, all'apice delle sue capacità inventive, brevettò il motore a doppio effetto, in cui il pistone spingeva e tirava. Il motore richiedeva un nuovo metodo per collegare rigidamente il pistone alla trave. Risolse questo problema nel 1784 con la sua invenzione del movimento parallelo, una disposizione di bielle collegate che guidavano lo stelo del pistone in un movimento perpendicolare, che descrisse come uno dei più ingegnosi e semplici pezzi di meccanismo che abbia escogitato. Quattro anni dopo la sua applicazione del regolatore centrifugo per il controllo automatico della velocità del motore, su suggerimento di Boulton, e nel 1790 la sua invenzione di un manometro , ha praticamente completato il motore Watt.
Macchina a vapore rotativa di Watt Macchina a vapore rotativa di James Watt con ingranaggio solare e planetario, disegno originale, 1788; nel Museo della Scienza, Londra. Copyright della corona britannica, Science Museum, Londra
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