蒸汽機發明地

1. 蒸汽機什麼時代發明的

世界上第一台蒸汽機是由古希臘數學家亞歷山大港的希羅(Hero of Alexandria)於1世紀發明的汽轉球(Aeolipile)，是蒸汽機的雛形。
約1679年法國物理學家丹尼斯·巴本在觀察蒸汽逃離他的高壓鍋後製造了第一台蒸汽機的工作模型。約與此同時薩繆爾·莫蘭也提出了蒸汽機詹姆斯·瓦特(James Watt).的主意。
1698年托馬斯·塞維利、1712年托馬斯·紐科門和1769年詹姆斯·瓦特製造了早期的工業蒸汽機，他們對蒸汽機的發展都做出了自己的貢獻。1807年羅伯特·富爾頓第一個成功地用蒸汽機來驅動輪船。瓦特運用科學理論，逐漸發現了這種蒸汽機的毛病所在。從1765年到1790年，他進行了一系列發明，比如分離式冷凝器、汽缸外設置絕熱層、用油潤滑活塞、行星式齒輪、平行運動連桿機構、離心式調速器、節氣閥、壓力計等等，使蒸汽機的效率提高到原來紐科門機的3倍多，最終發明出了現代意義上的蒸汽機。
16世紀末到17世紀後期，英國的采礦業，特別是煤礦，已發展到相當的規模，單靠人力、畜力已難以滿足排除礦井地下水的要求，而現場又有豐富而廉價的煤作為燃料。現實的需要促使許多人，如英國的帕潘、薩弗里、紐科門等就致力於"以火力提水"的探索和試驗。
最初的真空蒸汽機被用來將礦井裡的水抽出來。紐科門的蒸汽機將蒸汽引入氣缸後閥門被關閉，然後冷水被撒入汽缸，蒸汽凝結時造成真空。活塞另一面的空氣壓力推動活塞。在礦井中聯結一根深入豎井的桿來驅動一個泵。蒸汽機活塞的運動通過這根桿傳到泵的活塞來將水抽到井外。
第一個巨大的改善是將氣缸與凝結缸通過一個閥門分開。瓦特在伯明翰發明了這個改進。這個改進提高了蒸汽機的效率。下一個改進是將閥門的操作自動化。
這些早期的真空蒸汽機的效率有限，但它們比較安全，因為它們的壓力比較低，在物質發生損壞的情況下機器向內收縮，而不是向外爆炸。它們的效率受外部氣壓、氣缸變形、燃燒和沸騰的效率和凝結能力的限制。理論最高效率受水在普通大氣壓下比較低的沸騰溫度限制。使用高溫高壓的蒸汽為蒸汽機的效率帶來了巨大的提高。但這種蒸汽機比真空蒸汽機危險得多。鍋爐和機器的爆炸造成了許多大事故。安全閥在這里帶來了很大的改進，在壓力過高的情況下安全閥放氣減壓。但真正保證安全只有依靠建造、運行和維護的經驗和安全規則。
薩弗里製成的世界上第一台實用的蒸汽提水機，在1698年取得標名為"礦工之友"的英國專利。他將一個蛋形容器先充滿蒸汽，然後關閉進汽閥，在容器外噴淋冷水使容器內蒸汽冷凝而形成真空。打開進水閥，礦井底的水受大氣壓力作用經進水管吸入容器中;關閉進水閥，重開進汽閥，靠蒸汽壓力將容器中的水經排水閥壓出。待容器中的水被排空而充滿蒸汽時，關閉進汽閥和排水閥，重新噴水使蒸汽冷凝。如此反復循環，用兩個蛋形容器交替工作，可連續排水。
薩弗里的提水機依靠真空的吸力汲水，汲水深度不能超過六米。為了從幾十米深的礦井汲水，須將提水機裝在礦井深處，用較高的蒸汽壓力才能將水壓到地面上，這在當時無疑是困難而又危險的。
紐可門及其助手卡利在1705年發明了大氣式蒸汽機，用以驅動獨立的提水泵，被稱為紐科門大氣式蒸汽機。這種蒸汽機先在英國，後來在歐洲大陸得到迅速推廣，它的改型產品直到19世紀初還在製造。紐科門大氣式蒸汽機的熱效率很低，這主要是由於蒸汽進入汽缸時，在剛被水冷卻過的汽缸壁上冷凝而損失掉大量熱量，只在煤價低廉的產煤區才得到推廣。蒸汽機火車頭1764年，英國的儀器修理工詹姆斯·瓦特為格拉斯哥大學修理紐可門蒸汽機模型時，注意到了這一缺點，並於1765年發明了設有與汽缸壁分開的凝汽器的蒸汽機，並於1769年取得了英國的專利。初期的瓦特蒸汽機仍用平衡杠桿和拉桿機構來驅動提水泵，為了從凝汽器中抽除凝結水和空氣，瓦特裝設了抽氣泵。他還在汽缸外壁加裝夾層，用蒸汽加熱汽缸壁，以減少冷凝損失。
瓦特的創造性工作使蒸汽機迅速地發展，他使原來只能提水的機械，成為了可以普遍應用的蒸汽機，並使蒸汽機的熱效率成倍提高，煤耗大大下降。因此瓦特是蒸汽機的改良者。
自18世紀晚期起，蒸汽機不僅在采礦業中得到廣泛應用，在冶煉、紡織、機器製造等行業中也都獲得迅速推廣。它使英國的紡織品產量在20多年內(從1766年到1789年)增長了5倍，為市場提供了大量消費商品，加速了資金的積累，並對運輸業提出了迫切要求。
在船舶上採用蒸汽機作為推進動力的實驗始於1776年,經過不斷改進，至1807年，美國的富爾頓製成了第一艘實用的明輪推進的蒸汽機船"克萊蒙"號。此後，蒸汽機在船舶上作為推進動力歷百餘年之久。
1800年，英國的特里維西克設計了可安裝在較大車體上的高壓蒸汽機。1803年，他把它用來推動在一條環形軌道上開動的機車，找來喜歡新奇玩意兒的人乘坐，向他們收費，這就是機車的雛型。英國的史蒂芬孫將機車不斷改進，於1829年創造了"火箭"號蒸汽機車，該機車拖帶一節載有30位乘客的車廂，時速達46公里/時，引起了各國的重視，開創了鐵路時代。
19世紀末，隨著電力應用的興起，蒸汽機曾一度作為電站中的主要動力機械。1900年，美國紐約曾有單機功率達五兆瓦的蒸汽機電站。
蒸汽機的發展在20世紀初達到了頂峰。它具有恆扭矩、可變速、可逆轉、運行可靠、製造和維修方便等優點，因此曾被廣泛用於電站、工廠、機車和船舶等各個領域中，特別在軍艦上成了當時唯一的原動機。
需要特別注意的是，許多教科書上(歷史書、物理書)說瓦特是蒸汽機的發明者。這是誤傳。蒸汽機是英國人薩維利(Savery)於1698年、紐可門(Newcomen)於1705年各自獨立發明的，用於礦井抽水。當時效率很低。1765年，瓦特在修理紐可門機的基礎上，對蒸汽機做了重大改進，使冷凝器與汽缸分離，發明曲軸和齒輪傳動以及離心調速器等，使蒸汽機實現了現代化，大大提高了蒸汽機的效率。瓦特的這些發明，仍使用在現代蒸汽機中，為紀念瓦特的貢獻，功率的單位名稱以其姓氏命名。(《物理學(第五版)》)
史蒂芬孫
概述
在陸路交通方面，人們開始研製一種能以蒸汽機推動車輛快速行進的運輸工具。其中，英國的史蒂芬孫(George Stephenson,1781-1848)率先取得了突破性成果。
史蒂芬孫是一位煤礦工人的兒子，從小熟悉礦井裡用來抽水的蒸汽機，後來立志從事交通工具的發明創造。1814年，他研製的第一輛蒸汽機車"布拉策號"(以普魯士將軍布拉策的名字命名，他曾經幫助英國打擊拿破崙軍隊)試運行成功。1825年9月27日，史蒂芬孫親自駕駛他同別人合作設計製造的"旅行者號"蒸汽機車在新鋪設的鐵路上試車，並獲得成功。蒸汽機在交通運輸業中的應用，使人類邁入了"火車時代"，迅速的擴大了人類的活動范圍。
史蒂芬遜的蒸汽機車發展史
1814年史蒂芬遜在試運行"布拉策號"機車時，雖然取得了成功，但也暴露出許多問題，如噪音太大，振動強烈，蒸汽機隨時都有爆炸的可能。火車開動時，濃煙滾滾，車輪摩擦鐵軌時火星四濺;坐在車上的人則滿面煙塵，被顛得筋疲力盡。蒸汽機冒出的火焰把附近的樹木都燒焦了，這也許就是當時人們把它稱為"火車"的緣故吧。但是，史蒂芬孫沒有氣餒，而是不斷進行改進。他在車廂下面加裝了減震的彈簧，用熟鐵代替生鐵作鐵軌的材料，在枕木下加鋪了小石子，增加車頭和車廂的車輪數量，把蒸汽機安裝在車頭以減少發生危險時的損害等。到1825年史蒂芬孫試運行"旅行者號"機車時，情況已經有了相當大的改善。"旅行者號"牽引著6節煤車、20節擠滿乘客的車廂，載重達90噸，時速15英里。這一壯觀場面吸引了眾多的人前來觀看。鐵路兩旁人山人海;還有人騎著馬，打著紅旗走在火車前面開道。隨著火車的一聲鳴叫，它向全世界宣告了鐵路時代的到來。
1829年，史蒂芬孫試製成功了更為先進的"火箭號"機車。
(以上【史蒂芬孫與蒸汽機車】內容來自於北師大版歷史教科書)
折疊編輯本段發展提高
折疊功效
蒸汽機的發展首先體現在功率和效率的提高，而這又主要取決於蒸汽參數的提高。初期蒸汽機的蒸汽壓力僅為0.11~0.13兆帕，19世紀初才達到0.35~0.7兆帕，20世紀20年代曾用到6~10兆帕。在蒸汽溫度上，19世紀末還不超過250℃，而到20世紀30年代曾用到450~480℃。
折疊效率
至於效率，瓦特初期連續運轉的蒸汽機，按燃料熱值計總效率不超過3%;到1840年，最好的凝汽式蒸汽機總效率可達8%;到20世紀，蒸汽機最高效率可達到20%以上。
折疊轉速
在轉速方面，18世紀末瓦特蒸汽機僅40~50轉/分;20世紀初轉速達到100~300轉/分，個別蒸汽機曾達到2500轉/分。在功率方面，最初單機功率僅幾馬力，20世紀初的一台船用蒸汽機的功率可達25000馬力。
隨著蒸汽參數和功率的提高，蒸汽已不可能在一個汽缸中繼續膨脹，還必須在相連接的汽缸中繼續膨脹，於是出現了多級膨脹的蒸汽機。蒸汽機因受到潤滑油閃點的限制，所用蒸汽的最高溫度一般都不超過400℃，機車，船用等移動式蒸汽機還略低一些，多數不高於350℃。考慮到膨脹的可能性和結構的經濟性，常用壓力在2.5兆帕以下。蒸汽參數受到限制，從而也限制了蒸汽機功率的進一步提高。
折疊意義
蒸汽機的出現和改進促進了社會經濟的發展，但同時經濟的發展反過來又向蒸汽機提出了更高的要求，如要求蒸汽機功率大、效率高、重量輕、尺寸小等。盡管人們對蒸汽機作過許多改進，不斷擴大它的使用范圍和改善它的性能，但是隨著汽輪機和內燃機的發展，蒸汽機因存在不可克服的弱點而逐漸衰落。
折疊編輯本段構造
蒸汽機結構圖蒸汽機主要由汽缸、底座、活塞、曲柄連桿機構、滑閥配汽機構、調速機構和飛輪等部分組成。汽缸和底座是靜止部分。
在蒸汽鍋爐中，通過燃燒過程水沸騰為蒸汽。通過管道蒸汽被送到汽缸。閥門控制蒸汽到達汽缸的時間，經主汽閥和節流閥進入滑閥室，受滑閥控制交替地進入汽缸的左側或右側，推動活塞運動。蒸汽在汽缸內推動活塞做功，冷卻的蒸汽通過管道被引入冷凝器重新凝結為水。這個過程在蒸汽機運動時不斷重復。
一般的蒸汽機有三個汽缸組成一個組。蒸汽機直接將活塞的上下運動轉化為船軸的旋轉運動。新造的蒸汽機中還包含了一個小的渦輪機，從汽缸中出來的蒸汽還可以利用它的余熱在推動這個渦輪機來提高整個驅動裝置的效率。這個渦輪機也與船的螺旋漿軸相連。
折疊編輯本段分類
折疊鍋爐分類
火管造型被用在早期的船隻和蒸汽機車的鍋爐中。在火管式鍋爐中，從燃燒室出來的熱煙通過煙道由煙囪排出。這種鍋爐需要一個比較高的煙囪。
水管造型的水由熱氣通過多個管道加熱。這些管道在交換器的頂部流入一個蒸汽集合腔。水管鍋爐的一個重要優點是它在破壞時造成的危險比較小，原因是因為鍋爐里的水的量比較小，此外鍋爐里沒有多少會被磨損的運動的機械組成部分，一些水管鍋爐在排煙道上還有一個熱交換器來提高整個鍋爐的熱效率。
折疊蒸汽機分類
按蒸汽在活塞一側或兩側工作，蒸汽機可分為單作用和雙作用式兩種;
按汽缸布置方式，可分為立式和卧式;按蒸汽是在一個汽缸中膨脹或依次連續在多個汽缸中膨脹，可分為單脹式和多脹式;按蒸汽在汽缸中的流向，可分為迴流式和單流式;
按排汽方式和排汽壓力可分為凝汽式、大氣式和背壓式。
折疊編輯本段引擎附件
折疊簡介
高壓蒸汽機引擎有多種造型，但最主要的是往復活塞和汽輪機。
折疊往復式
雙動
帶壓蒸汽技術被發明後下一個重要的改進是使用雙動活塞，帶壓蒸汽在一個汽缸壓力降低到普通大氣壓或在其凝結過程中可以推動另一個汽缸。大多數往復式引擎今天使用這個技術。汽缸完全封閉來防止蒸汽逃散。一根滑桿通過一根搖臂軸和曲壁將往復運動轉換為旋轉運動。另一個曲壁和軸承用來控制閥門。
假如兩個雙動活塞同時被使用時，一般它們的曲壁的相正好差90度，這樣一個引擎在任何時候都做功。
折疊多脹式蒸汽機
另一種蒸汽機由多個直徑不斷增大的單動汽缸組成。一般由三個汽缸組成。
從鍋爐出來的高壓蒸汽首先推動第一個和最小的一個活塞。當這個活塞開始回退時一部分擴張的蒸氣被驅入第二個汽缸推動它的活塞，這樣繼續使用在第一個汽缸膨脹的蒸汽。第三個汽缸使用在第二個汽缸中膨脹的蒸汽。
有時人們也使用兩個面積總和與最大的那個活塞的面積相同的小一些的活塞來取代最大的那個活塞，這樣的引擎可以四步工作，比較平穩。
這種蒸汽機尤其對海上的輪船非常重要，因為它的蒸汽在做功的過程中不斷減壓後可以重新進入鍋爐加熱。海上的輪船必須節約用水，因為它可能很長時間無法補充水，而陸上的蒸汽機則可以不斷加水。一直到第二次世界大戰大多數商船都使用這種蒸汽機。1905年以前所有的戰艦也使用這種蒸汽機。缺點是它的效率稍低。
折疊單流蒸汽機
另一種往復式蒸汽機是單流蒸汽機。在這些蒸汽機中閥門由凸輪來控制。汽缸容積最小時入汽閥門打開。然後入汽閥門關閉，蒸汽膨脹。汽缸容積最大時汽缸側面的排氣閥門打開。這些排氣口與凝結腔相連，它們使汽缸內的壓力降低到大氣壓以下。軸承的慣性使活塞重新向上運動。單流蒸汽機總是組成蒸汽機組一起運行。單流蒸汽機入氣口和出氣口的溫度恆定，不象其它蒸汽機那樣不斷變化。
折疊汽輪機
高壓汽輪機由一系列帶有螺旋槳式的槳葉的轉盤組成。這些旋輪與不動的定輪交替，定輪的作用是導引氣流的方向。這樣的蒸汽機比往復蒸汽機要平穩。
折疊旋轉式
旋轉蒸汽機是一種比較新的蒸汽機設計。
折疊編輯本段運輸工具
1769年尼古拉·約瑟夫·居紐首次用他的"蒸汽車"展示了自動的蒸汽車的可行性。這輛車可以說是第一輛汽車。這輛車作為運輸工具不太有用，但用來拖農具卻很不錯。
一直到20世紀初蒸汽機汽車依然可以與其它驅動方式的汽車抗衡。今天大多數汽車是用內燃機驅動的。蒸汽機汽車最大的缺點是它至少需要30秒鍾時間來獲得足夠的壓力。
世界上第一列蒸汽機火車是1804年2月21日理查德·特拉維斯克在威爾士展示的。
折疊編輯本段優點
現代蒸汽機的最大的優點是它幾乎可以利用所有的燃料將熱能轉化為機械能。不像內燃機那樣，它對其燃料不挑剔。此外沒有蒸汽機的話原子能無法被使用。原子反應堆即不直接產生機械能，又不直接產生電能，原子反應堆實際上只是加熱水，這個水被沸騰後的蒸汽通過蒸汽機來轉化為有用的功。蒸汽不一定需要通過燃燒來產生，比如使用太陽能聚熱器也可以產生蒸汽推動蒸汽機。
另一種有類似優點的小巧的外燃機是斯特林發動機。其缺點是它在許多情況下難以運行。現代的混合動力汽車就是為了彌補這個缺點而設計的。
尤其在高山上蒸汽機機車的優點顯著，因為它們也可以在比較低的氣壓下運行。當南美洲將用柴油-電力機車取代它們的蒸汽機車後這一點就被發現了。在高山上他們不得不放棄使用功率比較高的柴油機車，取而代之的還是功率雖然不如柴油機車但不受海拔限制的蒸汽機車。
在瑞士和奧地利新的齒軌鐵路使用現代的蒸汽機，這些蒸汽機只需要一個人來運行，比起過去的蒸汽機它節省60%的燃料，比起電力機和柴油機它輕50%，因此對齒軌的磨損小得多。在日內瓦湖上也有一艘新的蒸汽機船，它是世界上第一艘遙控的蒸汽機船。
折疊編輯本段缺點
蒸汽機的弱點是:離不開鍋爐，整個裝置既笨重又龐大;新蒸汽的壓力和溫度不能過高，排氣壓力不能過低，熱效率難以提高;它是一種往復式機器，慣性限制了轉速的提高;工作過程是不連續的，蒸汽的流量受到限制，也就限制了功率的提高。
因此，拋棄了笨重鍋爐的內燃機，最終以其重量輕，體積小、熱效率高和操作靈活等優點，在船舶和機車上逐漸取代了蒸汽機。汽輪機則以其熱效率高、單機功率大、轉速高、單位功率重量輕和運行平穩等優點，將蒸汽機排擠出了電站。
接著電動機又以其使用方便，代替了蒸汽機在工業設備中的應用。然而小功率蒸汽機熱效率比汽輪機高，所以在產煤區或只有劣質燃料的地區或某些特殊場合，蒸汽機仍有發揮作用的餘地。
折疊編輯本段發明過程
1764年，學校請瓦特修理一台紐可門式蒸汽機，在修理的過程中，瓦特熟悉了蒸汽機的構造和原理，並且發現了這種蒸汽機的兩大缺點:活塞動作不連續而且慢;蒸汽利用率低，浪費原料。以後，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冷凝造成的，那麼為什麼不能讓蒸汽在缸外冷凝呢?瓦特產生了採用分離冷凝器的最初設想。
在產生這種設想以後，瓦特在同年設計了一種帶有分離冷凝器的蒸汽機。按照設計，冷凝器與汽缸之間有一個調節閥門相連，使他們既能連通又能分開。這樣，既能把做工後的蒸汽引入汽缸外的冷凝器，又可以使汽缸內產生同樣的真空，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於紐可門蒸汽機，但是，要把理論上的東西變為實際上的東西，把圖紙上的蒸汽機變為實在的蒸汽機，還要走很長的路。瓦特辛辛苦苦造出了幾台蒸汽機，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台高築，但他沒有在困難面前怯步，繼續進行試驗。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家，他在蘇格蘭的卡隆開辦了第一座規模較大的煉鐵廠。雖然當時羅巴克已近50歲，但對科學技術的新發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，終於在1769年制出了第一台樣機。同年，瓦特因發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。第一台帶有冷凝器的蒸汽機雖然試製成功了，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。
折疊編輯本段歷史作用
蒸汽機有很大的歷史作用，它曾推動了機械工業甚至社會的發展，解決了大機器生產中最關鍵的問題，推動了交通運輸空前的進步。隨著它的發展而建立的熱力學和瓦特在改良蒸汽機機構學為汽輪機和內燃機的發展奠定了基礎;汽輪機繼承了蒸汽機以蒸汽為工質的特點，和採用凝汽器以降低排汽壓力的優點，摒棄了往復運動和間斷進汽的缺點;內燃機繼承了蒸汽機的基本結構和傳動形式，採用了將燃油直接輸入汽缸內燃燒的方式，形成了熱效率高得多的熱力循環;同時，蒸汽機所採用的汽缸、活塞、飛輪、飛錘調速器，閥門和密封件等，均是構成多種現代機械的基本元件。
瓦特
工業革命的產生一部分原因是因為蒸汽機的改良(瓦特沒有發明蒸汽機，他只是改良)，而蒸汽機車的產生也是因為蒸汽機的改良以及後人的應有而產生的，當時英國鼓勵發明，並且在人口增加需要增加生產速度之時，便開始有人努力的改進當時的生產設備，瓦特便是其中之一，而瓦特改良蒸汽機導致一系列技術革命引起了從手工勞動向動力機器生產轉變。因此蒸汽機的改良絕對是促成工業革命的原因之一。而蒸汽機車是一種以蒸汽引擎作為動力來源的鐵路機車，因此若沒有蒸汽機的改良便不可能有這項交通工具的誕生。

2. 蒸汽機發明的故事是什麼

蒸汽機發明的故事：

1736年1月19日，在英國造船業中心蘇格蘭格拉斯哥市附近的一個小鎮格林諾克，詹姆斯·瓦特出生了。

瓦特的父親是一個熟練的造船裝配工人。瓦特從小體弱多病，不能按時入學，只能在家接受父母的啟蒙教育。瓦特從小就善於觀察事物，勤於思考，更喜歡自己動手。碰到一些問題，他常常冥思苦想，如醉如痴，往往被人誤解，在學校時，有的同學叫他「神經質的獃子」。

瓦特很喜歡幾何學，有一次家裡來了一位客人，看見瓦特蹲在地上，用粉筆東劃西劃，不去上學，就以為瓦特是個「不肯上進的孩子」，父親笑著讓客人細看，原來小瓦特正在解一道幾何難題。

後來，瓦特進了格林諾克的文法學校，數學成績特別優秀。由於身體不好，沒有畢業就退學，繼續在家裡自學，15歲時，他自學完成了《物理學原理》等書籍。

他經常到父親的工廠去，動手操作機器，製作各種機械模型，修理航海儀器，進行化學和電學實驗。經過幾年努力，他獲得豐富的木工、金屬冶煉的加工等工藝技術，為後來的發明創造打下基礎。一次，他和姨媽坐在爐子旁，恰巧爐上壺里的水開了，壺蓋在蒸汽的推動下發出了聲響，這一現象引起他極大的興趣。他不起身灌開水，卻死死地盯著被蒸汽掀起的壺蓋。姨媽莫名其妙，還責怪他是個「懶孩子」。就是這一常見的現象激發了瓦特的想像和探索，使他逐漸悟出了這一現象的科學原理，促成了他的偉大的發明。

1753年，父親經商破產，家裡一貧如洗，他只能到格拉斯哥一家鍾錶店裡去學手藝。

1755年，他去倫敦，給有名的機械師摩爾根當學徒。由於瓦特刻苦學習，不久就能製造難度較高的象限儀、羅盤和經緯儀等儀器。

剛滿20歲的瓦特由於患嚴重的風濕病，勞累過度而病倒了，只好回家休養。身體稍有好轉，他又去格拉斯哥，想以儀器修造者的身份開業，但因學手藝沒有滿師，當地行會不準他開業。

1757年，經朋友介紹，瓦特進格拉斯哥大學當了修理教學儀器的工人。這所學校儀器設備較完善，這使他在修理儀器的實踐中掌握了先進技術，開闊了眼界。

在大學里，他認識了化學家約瑟夫·布萊克和約翰·魯賓遜，並從他們那兒學到不少科學理論知識。他們3人對改進蒸汽機都頗有興趣，經常聚在一起，熱烈討論。

1764年，格拉斯哥大學的一台紐可門蒸汽機的教學模型壞了，讓瓦特來修理，瓦特不但很快地修好了這台模型，而且對這台最先進的蒸汽機作了深入研究。

他向布萊克等人請教，終於找到紐可門蒸汽機耗煤量大，效率低的原因。原來在紐可門蒸汽機中，蒸汽在汽缸中膨脹做功，又在缸中冷凝，汽缸一會兒加熱、一會兒冷卻，因此浪費很多的熱量。

1765年5月，瓦特找到解決問題的途徑：在汽缸外面，單獨設置一個蒸汽冷凝器。他立即租了一間地下室，借資金來進行試制。

他和幾個助手夜以繼日地試驗，經過無數次的試驗，終於在1768年製造出一種能夠運轉的蒸汽機。

1769年1月5日，他申請專利獲得批准。這台單動作蒸汽機，採用了各種新措施，如：用油來潤滑活塞，在汽缸外設置絕熱層等。

結果它的耗煤量大大降低，只是紐可門蒸汽機的1/4，動作又比紐可門蒸汽機迅速、靈活。

一些本來因為排水困難要關閉的煤礦，使用瓦特的「單動作蒸汽機」後，生產很快得到恢復。

1782年，他又得到「雙動作蒸汽機」的專利。1784年，他在他的一份專利里提出「平行連桿機構」，有了它，蒸汽機具有更廣泛的實用性。

4年後，瓦特發明離心調速器和節氣閥；1790年，他又完成汽缸示功器的發明。至此，瓦特才算完成了對蒸汽機的整個發明過程。到19世紀30~40年代，蒸汽機已在全世界廣泛應用，正式進入了「蒸汽時代」。

瓦特由此成了伯明翰太陰學會的成員。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士頭銜，1814年被接收為法國科學家學會的國外會員。

瓦特除了蒸汽機的發明外，還發明一種液體比重計，一種信件復印機，最先提議用螺旋槳來推進輪船，第一個採用「馬力」作為功率的單位。

蒸汽機的發明對於19世紀歐洲的工業革命起了巨大的促進作用。後人為紀念這位偉大的發明家，把功率單位定名為「瓦特」。

3. 蒸汽機是誰發明的

是希羅發明的。

世界上第一台蒸汽機是由古希臘數學家亞歷山大港的希羅（Hero of Alexandria）於1世紀發明的汽轉球（Aeolipile），這是蒸汽機的雛形。約1679年法國物理學家丹尼斯·巴本在觀察蒸汽逃離他的高壓鍋後製造了第一台蒸汽機的工作模型。同時代的薩繆爾·莫蘭也提出了蒸汽機的主意。

(3)蒸汽機發明地擴展閱讀：

1800年，英國的特里維西克設計了可安裝在較大車體上的高壓蒸汽機。1803年，他把它用來推動在一條環形軌道上開動的機車，找來喜歡新奇玩意兒的人乘坐，向他們收費，這就是機車的雛型。英國的史蒂芬孫將機車不斷改進，於1829年創造了「火箭」號蒸汽機車，該機車拖帶一節載有30位乘客的車廂，時速達46公里/時，引起了各國的重視，開創了鐵路時代。

1814年史蒂芬遜在試運行「布拉策號」機車時，雖然取得了成功，但也暴露出許多問題，如噪音太大，振動強烈，蒸汽機隨時都有爆炸的可能。火車開動時，濃煙滾滾，車輪摩擦鐵軌時火星四濺；坐在車上的人則滿面煙塵，被顛得筋疲力盡。蒸汽機冒出的火焰把附近的樹木都燒焦了，這也許就是當時人們把它稱為「火車」的緣故吧。

參考資料：蒸汽機-網路

4. 蒸汽機發明地點

英國.吹響了工業革命的號角.使人類進入蒸汽時代.

瓦特1736年1月19日生於英國格拉斯哥。1763年瓦特到格拉斯大學工作，修理教學儀器。在大學里他經常和教授討論理論和技術問題。1781年瓦特製造了從兩邊推動活塞的雙動蒸汽機。1785年，他也因蒸汽機改進的重大貢獻，被選為皇家學會會員。1819年8月25日瓦特在靠近伯明翰的希斯菲德逝世。
在瓦特的訃告中，對他發明的蒸汽機有這樣的贊頌

5. 蒸汽機最早是誰發明的

瓦特並不是蒸汽機的發明者，在他之前，早就出現了蒸汽機，即紐科門內蒸汽機，但容它的耗煤量大、效率低。瓦特運用科學理論，逐漸發現了這種蒸汽機的毛病所在。從1765年到1790年，他進行了一系列發明，比如分離式冷凝器、汽缸外設置絕熱層、用油潤滑潤滑活塞、行星式齒輪、平行運動連桿機構、離心式調速器、節氣閥、壓力計等等，使蒸汽機的效率提高到原來紐科門機的3倍多，最終發明出了現代意義上的蒸汽機。 第一台蒸汽機是一個名叫紐克曼的蘇格蘭鐵匠發明製造的，這在當時是最先進的蒸汽機了。在紐克曼之前，有許多人都對蒸汽當作動力用於生產懷著很大的興趣。1688年，法國物理學家德尼斯·帕潘，曾用一個圓筒和活塞製造出第一台簡單的蒸汽機。但是，帕潘的發明沒有實際運用到工業生產上。十年後，英國人托易斯·塞維利發明了蒸汽抽水機，主要用於礦井抽水。1705年，紐克曼經過長期研究，綜合帕潘和塞維利發明的優點，創造了空氣蒸汽機。

6. 蒸汽機那一年發明的

聽說過「水壺的故事」嗎？故事中說，瓦特小的時候，看見爐子上壺里的水沸騰了。 蒸汽把壺蓋頂了起來，瓦特從中受到啟發，長大後發明了蒸汽機，成為著名的發明家。其 實，那隻不過是傳說而已，瓦特發明蒸汽機並不是他幼時的靈感，而是吸收前人的成果和他 個人艱苦努力的結果。 1736年，瓦特生於英國造船業發達的格拉斯哥城附近的格里諾克鎮。他的祖父和叔 叔是機械工人，父親是造船工人。因為家裡窮，瓦特幾乎沒上過學，但在家庭的影響下，從 小就懂得了不少機械製造的知識，培養了製造機械的興趣。瓦特18歲那年進格拉斯哥城學 習手藝，後來又去倫敦專門學習機械製造業。1757年，瓦特到格拉斯格大學當實驗員， 專門製作和修理教學儀器。大學為瓦特提供了良好的學習與實踐的機會。他孜孜不倦地學 習，還掌握了德文和義大利文，一有機會就向大學里的教授請教，有時還和他們爭論科學技 術問題。 1763年，外邊送到大學里的一台蒸汽機要瓦特負責修理。瓦特和另外幾個人詳細地 研究起來。 這台蒸汽機是一個名叫紐克曼的蘇格蘭鐵匠發明製造的，這在當時是最先進的蒸汽機 了。在紐克曼之前，有許多人都對蒸汽當作動力用於生產懷著很大的興趣。1688年，法 國物理學家德尼斯·帕潘，曾用一個圓筒和活塞製造出第一台簡單的蒸汽機。但是，帕潘的 發明沒有實際運用到工業生產上。十年後，英國人托易斯·塞維利發明了蒸汽抽水機，主要 用於礦井抽水。1705年，紐克曼經過長期研究，綜合帕潘和塞維利發明的優點，創造了 空氣蒸汽機。 經過認真研究，瓦特發現紐克曼蒸汽機有許多缺陷，主要是燃料耗費太大，笨拙，應用 的范圍有限，只能用於礦井抽水和灌溉，瓦特決心造一台比它更好的蒸汽機。 一年之後，瓦特自己製造的蒸汽機開始點火了。但水沸騰起來之後，蒸汽機一動不動， 水汽從裡面冒了出來，屋子裡搞得霧氣騰騰，原來蒸汽機漏汽，瓦特的第一次試驗失敗了。 「我一定能成功！」瓦特相信自己的能力。 但是，大學里並不支持他製造蒸汽機。當時，造一台蒸汽機需要幾千英鎊，而瓦特一年 的工資也才不過35英鎊，他只好向朋友求助。一個經營鐵工廠和煤廠，名叫巴克的朋友為 他提供經費，給予他很多幫助。當試驗眼看就要成功的時候，巴克卻突然破產，瓦特又走投 無路了。 「瓦特，我給你帶好消息了。」正當瓦特在自己的實驗室里一籌莫展的時候，好心的巴 克卻在四處奔走，想法為瓦特尋找支持者。 「什麼好消息，快告訴我。」瓦特興奮起來，感到事情又有希望了。 「伯明翰有一個鐵器製造商，叫馬太·波爾敦，他答應為你提供經費。」 「他有什麼條件？」 「他將為試制蒸汽機提供一切費用，並且維持你的生活，直到這個事業獲利為止。你要 用蒸汽機專利權的三分之二，作為對他的補償。」 「好，我同意了！」 瓦特很快趕到伯明翰，在那裡，經過反復實踐，終於在1796年製成了有分離冷凝器 的單動式蒸汽機。這種蒸汽機比紐克曼的蒸汽機有顯著的優點，可節省75％的燃料。 瓦特並沒滿足於已取得的成就，1782年，他又成功地製造了聯協式蒸汽機。178 4年，瓦特對它進行了改進，為它增加了一種自動調節蒸汽機速率的裝置，使它能適用於各 種機械的運動。從此之後，紡織業、采礦業、冶金業、造紙業、陶瓷業等工業部門，都先後 採用蒸汽機作為動力了。 1807年，美國人富爾把瓦特的蒸汽機裝在輪船上，從此，航運中的帆船時代結束了。 1814年，英國人史蒂芬把瓦特的蒸汽機裝在火車上，陸路運輸的新時代開始了。 19世紀三、四十年代，蒸汽機在歐洲和北美被廣泛採用，這就是所謂的「蒸汽時代。」 瓦特逝世於1819年，後人為了紀念他的偉大發明，把發電機和電動機的功率計算單 位稱為「瓦特」。現代家庭用的電燈、電暖器、電熨斗的功率都稱為「瓦」，那是「瓦特」 的簡稱，也是為了紀念他為人類作出的傑出貢獻。參考資料： http://www.white-collar.net/child/science/5000/115.htm

7. 蒸汽機是如何發明的

手工業向機器工業變革的強大杠桿

——1765年蒸汽機的發明蒸汽機的發明，第一次大規模的把熱能轉變為機械能，不僅直接推動了科學基礎理論的深入和紡織、采礦和冶金等技術科學的發展，更推動了工業革命以更加迅猛的聲勢向前發展，並深刻地改變了當時的階級關系和社會面貌。

（1）蒸汽機的發明史

早在公元前120年，希臘人希隆曾製作了一個被稱為「小汽輪」的裝置，它是一個裝有兩個彎管噴嘴的空心銅球，噴管與球的軸成直角，各彎向相反的方向。蒸氣通過金屬導管從汽化皿傳到球中，再由噴嘴噴出時，球體便繞軸轉動，這是以蒸氣為動力的汽輪機的雛形。

又經過了1800多年，到17世紀50年代，在托里拆利、帕斯卡等物理學家的共同努力下，首次獲得了真空，並實現了對大氣壓強的測量。17世紀末，英國完成了資產階級民主革命，工業有了前所未有的發展，對於燃料的需求量劇增，煤礦開採的規模越來越大，但面臨的尖銳問題就是如何解決礦井的積水問題。很多工程師都在潛心研製可用於生產的非人力抽水機。到1698年英國工程師薩維利在抽氣機的原理基礎上製造了第一台用蒸氣作為動力的抽水機。薩維利於1698年取得了發明專利，也生產出一些機器用於礦井抽水，但由於機器結構不合理，故工人操作不便，勞動強度很大，能量損耗很多，抽水效率極低。

在薩維利機用於礦井的同時，法國物理學家巴本也設計出一種利用蒸氣的動力機，在汽缸里加上了可移動的活塞，活塞的出現，拓寬了蒸汽機的應用范圍。到了18世紀，英國人紐可門綜合了薩維利機和巴本機的優點，於1705年~1706年製成了紐可門蒸汽機。紐可門機較之薩維利機可更為方便地用於礦井抽水。他採用了杠桿、鏈條等裝置，利用杠桿的搖臂使吸筒抽水做功。雖然紐可門後來作了許多改進，但基本原理仍和薩維利機一樣，使用噴水的辦法來冷卻汽缸，以達到冷凝蒸氣的目的，因此，紐可門機的熱效率依然很低。即使如此，由於工人操作紐可門機的勞動強度較之薩維利機減少了，因此在當時紐可門機已廣泛應用於礦井抽水和農田灌溉等方面。

8. 蒸汽機是誰發明的

蘇格蘭發明家詹姆斯·瓦特常被稱為蒸汽機發明家，是工業革命的關鍵人物。但實際版上，瓦特並不是權第一個發明蒸汽機的人。

1698年，英國人湯姆斯·薩威利獲得用蒸汽機抽水的專利權。1712年英國人湯姆斯·紐科門獲得稍加改進蒸汽機的專利權。直到1769年瓦特進一步改進後，蒸汽機才得到廣泛應用。

9. 蒸汽機發明的時間、地點、意義

瓦特1736年1月19日生於英國格拉斯哥。1763年瓦特到格拉斯大學工作，修理教學儀器。在大學里他經常和教授討論理論和技術問題。1781年瓦特製造了從兩邊推動活塞的雙動蒸汽機。1785年，他也因蒸汽機改進的重大貢獻，被選為皇家學會會員。1819年8月25日瓦特在靠近伯明翰的希斯菲德逝世。
在瓦特的訃告中，對他發明的蒸汽機有這樣的贊頌
英國.吹響了工業革命的號角.使人類進入蒸汽時
1763年瓦特到格拉斯大學工作，修理教學儀器。在大學里他經常和教授討論理論和技術問題。1781年瓦特製造了從兩邊推動活塞的雙動蒸汽機。1785年，他也因蒸汽機改進的重大貢獻，被選為皇家學會會員。1819年8月25日瓦特在靠近伯明翰的希斯菲德逝世。
在瓦特的訃告中，對他發明的蒸汽機有這樣的贊頌
英國.吹響了工業革命的號角.使人類進入蒸汽時代.