⑴ 蒸汽機是什麼原理誰發明了蒸汽機
世界上第一台蒸汽機是法國物理學家德尼斯·帕潘1688年用一個圓筒和活塞發明製造的。但是,帕潘的發明沒有實際運用到工業生產上。
盡管蒸汽機為新工廠選擇一個地點提供了更多的自由度,但卻降低了物流成本。此外,它使運輸更便宜,促使國際貿易增長更快。19世紀早期,紡織品的運費成本為三分之一。到本世紀末,蒸汽船把這個數字降到了幾個百分點。與鐵路一起,輪船創造了世界穀物市場。來自美國和俄羅斯中西部等內陸農業地區的大量廉價糧食刺激了城市化進程。
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。不象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。
⑵ 瓦特發明的蒸汽機原理是什麼 簡單一點的
蒸汽機:相對內燃機講屬於「外燃機」。由鍋爐與汽缸、活塞 連桿機構、配汽機構等構成,燃料加熱鍋爐(燃料在汽缸外燃燒,叫「外燃機」),將水燒開,產生蒸汽,蒸汽通過配汽機構進入汽缸,推動活塞做往復運 用酒精燈對燒瓶加熱,使水沸騰,蒸汽便把注射器的活塞向上推起。當達到一定高度時,打開夾子使蒸汽從橡皮管放出,這時活塞又落下來。這樣重復操作,可觀察活塞的往復運動,演示蒸汽機的簡單工作原理。
求採納
⑶ 瓦特是如何發明蒸汽機的
大家都是這么認為的,瓦特看到水壺里的水沸騰將壺蓋頂起受到啟發而發明內出蒸汽機的。
蒸汽機的作容用就是將熱能轉化為機械能的裝置,結構很簡單,就是一鍋爐上有帶傳動桿的活塞,當對鍋爐加熱,鍋爐裡面的水沸騰產生的水蒸氣將活塞推動而轉化為機械能。水蒸氣做功後內能減少,又會凝結為水,活塞又縮進去。蒸汽機就這樣循環地對外界做功。
⑷ 瓦特發明 蒸汽機原理
正如其它很多重大發明一樣,關於瓦特是否是一些蒸汽機相關的專利的發明者上一直有很多爭議。但對於其中最重要的分離式冷凝器,毫無爭議是由瓦特最早提出並獨自發明的。從1780年左右,瓦特開始採取措施,對一些聽說到的別人的主意預先提請專利,以保證蒸汽機的整體發明屬於自己並防止其他人介入。瓦特在1784年8月17日給博爾頓的一封信中說道:
「我對於輪盤支架的描述是我在允許的時間與場地條件下能做的最好的情況;但是它本身還有很大缺陷,我這樣做的目的只是為了防止其他人獲取類似的專利。」
有人認為瓦特不允許其雇員威廉·默多克參與其高壓蒸汽機的研製,從而推延了該項發明的產生。瓦特還與博爾頓一起壓制其他一些工程師的工作,如喬納森·霍恩布勞爾(jonathan
hornblower)在1781年發明了另外一種蒸汽引擎,但是因被訴侵犯了瓦特的專利而失敗。
瓦特在1781年申報的「太陽與行星」曲桿齒輪聯動裝置的專利,在1784年申報的一項蒸汽機專利,都有很強的證據顯示是由其手下的工程師威廉·默多克發明。瓦特在1782年1月3日給博爾頓的一封信中提到該項發明的產生時說道:
「我試驗了一個圓周運轉的引擎模型,它是由威廉·默多克在我原有的計劃上重新提出並實現的。。。」
但威廉·默多克本人從未對這項專利的所有權提出過異議,他一生都工作於博爾頓與瓦特的公司,並在瓦特退休後被吸收為合夥人之一。即便在原來阻礙瓦特發明的曲柄專利於1974年過期後,瓦特的蒸汽機也一直繼續採用這項「太陽與行星」傳動技術。
據說瓦特還曾阻撓其它一些非自己專利的蒸汽機的發明與推廣,並認為用蒸汽機來推動車輛是不可能的事情。
⑸ 蒸汽機的原理是什麼
蒸汽機是將蒸汽的能量轉換為機械功的往復式動力機械。蒸汽機的出現曾引起了18世紀的工業革命。直到20世紀初,它仍然是世界上最重要的原動機,後來才逐漸讓位於內燃機和汽輪機等。
蒸汽機按蒸汽在活塞一側或兩側工作,可分為單作用和雙作用式;按汽缸布置方式,可分為立和卧式;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。
簡單蒸汽機主要由汽缸、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。從鍋爐來的新蒸汽,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℃。
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。
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。
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。
⑹ 瓦特是怎麼發明蒸汽機的
蒸汽機不是瓦特發明的,他只是解決了前人發明的蒸汽機的缺點而已。
世界上版第一台蒸汽機權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),不過它只不過是一個玩具而已。 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 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,即紐科門蒸汽機,但它的耗煤量大、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。
⑺ 你能說出瓦特發明的蒸汽機的原理嗎
水沸騰後水蒸氣膨脹對物體做功,自身內能減小溫度降低。水蒸氣液化成微小水滴,形成白霧,內能轉化為機械能。
⑻ 瓦特是怎麼發明蒸汽機的
蒸汽機不是瓦抄特發明的,他只是解決了前人發明的蒸汽機的缺點而已。
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),不過它只不過是一個玩具而已。
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
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,即紐科門蒸汽機,但它的耗煤量大、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。
⑼ 科學家瓦特如何發明蒸汽機
瓦特並不是蒸汽機的發明者,在他之前,早就出現了蒸汽機,即紐科門蒸汽機,但它的耗煤量大、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
⑽ 瓦特發明蒸汽機是受到什麼啟發
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。
由於瓦特的這種蒸汽機仍不夠理想,銷路並不廣。當瓦特繼續進行探索時,羅巴克本人已瀕於破產,他又把瓦特介紹給了自己的朋友、工程師兼企業家博爾頓,以便瓦特能得到贊助繼續進行他的研製工作。博爾頓當時經四十多歲,是位能乾的工程師和企業家。他對瓦特的創新精神表示贊賞,並願意贊助瓦特。博爾頓經常參加社會活動,他是當時伯明翰地區著名的科學社團「圓月學社」的主要成員之一。參加這個學社的大多都是本地的一些科學家、工程師、學者以及科學愛好者。經博爾頓的介紹,瓦特也參加了圓月學社。在圓月學社活動期間,由於與化學家普列斯特列等交往,瓦特對當時人們關注的氣體化學與熱化學有了更多的了解,為他後來參加水的化學成分的爭論奠定了基礎。更重要的是,圓月學社的活動使瓦特進一步增長了科學見識,活躍了科學思想。
瓦特自與博爾頓合作之後即在資金、設備、材料等方面得到大力支持。瓦特又生產了兩台帶分離冷凝器的蒸汽機,由於沒有顯著的改進,這兩台蒸汽機並沒有得到社會的關注。這兩台蒸汽機耗資巨大,使博爾頓也瀕臨破產,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研究。自1769年試制出帶有分離冷凝器的蒸汽機樣機之後,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社的活動,也許在聚會中會員們提到天文學家赫舍爾在當年發現的天王星以及由此引出的行星繞日的圓周運動啟發了他,也許是鍾表中的齒輪的圓周運動啟發了他。他想到了把活塞往返的直線運動變為旋轉的圓周運動就可以使動力傳給任何工作機。同年,他研製出了一套被稱為「太陽和行星」的齒輪聯動裝置,終於把活塞的往返的直線運動轉變為齒輪的旋轉運動。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。由於對傳統機構的這一重大革新,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,瓦特以發明帶有齒輪和拉桿的機械聯動裝置獲得第二個專利。