James Watt Biography, Inventions and Contributions

James Watt (1736-1819) was een gerenommeerde Schotse ingenieur en uitvinder wiens verbeteringen aan de stoommachine van fundamenteel belang waren voor zijn expansie en bijgevolg de Eerste Industriële Revolutie mogelijk maakten, wat grote veranderingen in de samenleving van het moment impliceerde.

Als het over deze uitvinder gaat, wordt het verhaal van een Watt vaak verteld gefascineerd door de aanblik van een kokende ketel; specifiek, het observeren van de kracht die de stoom uitoefende op het deksel. De versies variëren: in sommige Watt is hij jong en in andere is hij ouder. Het waargenomen object verandert ook de eigenaar, toegeschreven aan de moeder en andere keren aan zijn tante.

Wat zeker is, is dat dit eenvoudige verhaal de fascinatie symboliseert die James Watt ertoe bracht een van de meest invloedrijke mannen van zijn tijd te worden.

Ter ere van hem zijn er verschillende plaatsen genoemd naar zijn naam. Onder deze zijn de Watt Library, gevestigd in Greenock; James Watt University, ook gevestigd in zijn woonplaats; de Heriot-Watt University, gevestigd in Edinburgh; en enkele wetenschappelijke faculteiten in het Verenigd Koninkrijk.

index

• 1 Biografie
  • 1.1 Keer terug naar Glasgow
  • 1.2 Boulton & Watt: begin van een revolutie
  • 1.3 Laatste jaren
• 2 uitvindingen
  • 2.1 Machinestoring
  • 2.2 Tijd voor verbeteringen
  • 2.3 Chemische experimenten
  • 2.4 Andere uitvindingen
• 3 bijdragen
• 4 Referenties

biografie

James Watt werd geboren op 19 januari 1736 in de Schotse stad Greenock, Schotland. Watt was de zoon van een succesvol koopman en fabrikant van schepen. Hij was een kind wiens gezondheid erg fragiel was.

Vanaf de lagere school leerde hij alleen geometrie, Latijn en Grieks, omdat hij thuis door zijn ouders werd opgevoed. Het was daar waar zijn moeder hem leerde schrijven en lezen, en ook waar hij de wiskunde leerde.

Watt bracht het grootste deel van zijn tijd door in de werkplaats van zijn vader. Daar had hij gereedschap en een smidse, waarmee hij leerde de schepen van zijn vader te verbeteren en te versterken. Hij was het die James leerde houten en metalen instrumenten en artefacten te maken.

De jonge Watt leerde al snel de handel in timmerwerk met een spel dat zijn vader hem gaf: met dit ongedaan maken, paste hij zijn speelgoed aan en veranderde het in nieuwe dingen.

James 'moeder stierf toen hij nog maar zeventien jaar oud was; Korte tijd later daalden de zaken van zijn vader snel. Deze gebeurtenissen motiveerden James om betere kansen op nieuwe plaatsen te zoeken.

In 1755 vestigde Watt zich in Londen, de hoofdstad van Engeland, om te oefenen als een leerling in een werkplaats van wiskundige instrumenten. In die tijd leerde hij instrumenten maken met betrekking tot navigatie. De jonge Watt besloot een jaar later terug te keren naar Schotland, omdat hij in Londen een onaangename en onaangename omgeving zag.

Keer terug naar Glasgow

James Watt wilde zich als instrumentenfabrikant vestigen in Glasgow, de Schotse hoofdstad. Glasgow's Blacksmiths Guild beperkte echter de mogelijkheid om hun instrumenten te verhandelen. De smeden voerden aan dat hij minimaal zeven jaar in de leer moest gaan voordat hij zijn gereedschap verhandelde.

Dit incident leidde Watt naar de universiteit van Glasgow in 1756. Zijn eerste opdracht was om een ​​zending astronomische instrumenten te repareren die toebehoren aan Alexander Macfarlane, een Schotse handelaar in Jamaica. Een deel van deze artefacten werd vervolgens geïnstalleerd in het observatorium van het genoemde huis van studies.

Het was aan de Universiteit van Glasgow dat Watt een groot aantal wetenschappers ontmoette. Onder hen is Joseph Black, de vader van de moderne chemie en de studie van warmte, met wie hij een fundamentele relatie heeft gelegd voor de ontwikkeling van de stoommachine..

In 1759 ontmoette Watt James Craig, architect en zakenman. De twee vormden een zakelijke relatie: gedurende zes jaar produceerde Watt kwadranten, microscopen en andere optische instrumenten in een kleine werkplaats in Trongate..

In 1763 werd hij aandeelhouder van het aardewerk Delftfield Pottery Co. Watt werkte ook als civiel ingenieur en voerde verschillende inspecties uit en bouwde de Forth and Clyde en Caledonian grachten.

Watt trouwde in 1764 met zijn neef Margaret Miller, met wie hij vijf kinderen kreeg. Hiervan leefden er slechts twee tot volwassenheid: James Jr. en Margaret. Acht jaar later werd Watt weduwnaar.

Boulton & Watt: begin van een revolutie

Watt bracht de volgende jaren van zijn leven door met het verbeteren van het ontwerp van de stoommachine voordat hij in 1774 naar Birmingham verhuisde.

Daar werkte hij samen met Matthew Boulton, industriële magnaat en eigenaar van de Soho-gieterij. Als een verdachte man was Watt niet bedreven in zaken. Zijn vriendschap met Boulton stelde hem echter in staat zijn machine bekend te maken en rijk te worden.

Een jaar later ontving de gieterij twee orders om de Watt-stoommachine te bouwen. In 1776 werden de machines geïnstalleerd; zijn succes verspreidde zich en de gieterij bleef productieorders ontvangen. In 1777 trouwde Watt met Ann MacGregor, dochter van een inktfabrikant; van dit tweede huwelijk werden Gregory, Janet en Ann geboren.

De samenwerking met Boulton leidde Watt ertoe zijn stoommachine op te waarderen tot vijf keer efficiënter dan Newcomen. Al snel werd de uitvinding toegepast in mijnen, fabrieken, molens, gieterijen en textileries. Vanaf dit moment begint de industriële revolutie vorm te krijgen en zich over de hele wereld uit te breiden.

Laatste jaren

De verbeteringen aan de stoommachine veranderden James Watt in een rijke man: hij ging met pensioen in 1800, kocht cottages in Schotland, reisde met zijn vrouw naar Frankrijk en Duitsland, en nam deel aan verenigingen die zich toelegden op wetenschap en kunst.

Watts bijdragen werden algemeen erkend tijdens zijn leven: hij was lid van de Royal Society of London en ook van de Royal Society of Edinburgh. De universiteit van Glasgow heeft hem in 1806 de titel doctor in de rechten verleend, de Franse Academie van Wetenschappen heeft hem in 1814 benoemd tot lid en kreeg ook de titel van baron, maar Watt verwierp het..

De uitvinding heeft een centrale plaats ingenomen in het leven van James Watt. Na zijn pensionering bedacht hij nieuwe instrumenten in een kleine werkplaats tot hij stierf op 19 augustus 1819. Dankzij zijn bijdragen kon Groot-Brittannië de eerste geïndustrialiseerde samenleving ter wereld worden..

Inventos

Sinds zijn relatie met James Craig, Watt raakte geïnteresseerd in het ontwerp van stoommachines en het was pas in 1763 toen hij de gelegenheid had om ze te bestuderen: natuurkundige filosofie professor John Anderson opdracht Watt om een ​​stoommachine ontworpen door Thomas Newcomen in 1711.

Watt was in staat om de machine te repareren, maar deze was altijd beschadigd na langdurig gebruik. Het vergde verschillende tests om Watt te ontdekken dat de fundamentele fout van de machine van Newcomen was in zijn ontwerp en niet in zijn componenten.

Machinestoring

De Newcomen-machine had de volgende fout: de stoom was gecondenseerd in dezelfde cilinder waarin deze ook moest uitzetten om de zuiger te bewegen. Watt schatte dat de verspilling van energie voor elke cyclus 80% was, omdat je lang moest wachten tot de stoom weer opwarmde om de zuiger te duwen.

Twee jaar later bedacht Glasgow de oplossing voor het probleem tijdens het wandelen door Glasgow Green Park: een afzonderlijke cilinder om als condensor te dienen. Dit zou meer brandstof besparen en de efficiëntie van de stoommachine verbeteren.

Met de oplossing van Watt kon de zuiger de warmte houden, terwijl de stoom in een andere cilinder condenseerde; deze condensor vermeed de grote hoeveelheden warmte verloren door het herhaaldelijk verwarmen en koelen van de zuiger. Watt was in staat om het eerste volledig functionele model in 1765 te produceren.

Gedurende deze periode was Joseph Black een van zijn grootste financiers. Hij introduceerde hem ook bij John Roebuck, die de leiding had over de beroemde Carron Foundry. Roebuck en Watt werkten vier jaar samen, totdat financiële problemen Roebuck dwongen om de gieterij in 1773 te verlammen.

Kort daarna ontmoette Watt Matthew Boulton en de zakelijke relatie die ze hem hadden toegestaan ​​om zich volledig aan zijn uitvinding te wijden. In de Boulton-fabriek was hij in staat om verschillende versies van zijn stoommachine te maken.

Verbeteringstijd

Watt-machines werden op grote schaal gebruikt en de roem ervan verspreidde zich over het Verenigd Koninkrijk. De grootste vooruitgang in de stoommachine werd echter geboekt tussen 1781 en 1788. Door de aanpassingen die Watt maakte, kon de machine efficiënter stoom gebruiken

Tot de verbeteringen behoren het gebruik van een dubbelwerkende zuiger, de vervanging van de verbinding tussen de ketting en de cilinder door drie stijve stangen en de creatie van een ander mechanisch apparaat dat de heen en weer gaande beweging (op en neer) van de cilinder aanpaste naar een cirkelvormige verplaatsing, met mogelijkheden om de snelheid te regelen.

Deze nieuwe machine verving het gebruik van het dier als een kracht, dus Watt besloot dat zijn machine moest worden gemeten in termen van hoeveel paarden hij verving.

De Schotse wetenschapper concludeerde dat de waarde van "één paardenkracht" gelijk is aan de energie die nodig is om een ​​75 kg zwaargewicht met een snelheid van 1 m / s verticaal op te heffen. Deze maat wordt nog steeds gebruikt in onze dagen.

Chemische experimenten

Van jongs af aan was Watt gefascineerd door chemie. Aan het einde van 1786 was de Schotse uitvinder in Parijs toen hij getuige was van een experiment van de Franse graaf en chemicus Berthollet. Het experiment toonde de vorming van chloor door de reactie van zoutzuur met mangaandioxide.

Berthollet ontdekte dat een waterige oplossing van chloor textiel kon bleken. Hij publiceerde al snel zijn ontdekking, die de aandacht trok van potentiële rivalen.

Bij zijn terugkeer naar Groot-Brittannië begon Watt te experimenteren met de bevindingen van Berthollet, in de hoop een proces te vinden dat economisch rendabel was.

Watt ontdekte dat het mengsel van zout, mangaandioxide en zwavelzuur in staat was chloor te produceren. Vervolgens gaf hij het chloor door aan een alkalische oplossing en verkreeg een troebele vloeistof die weefsels witter kon maken.

Hij bracht zijn bevindingen snel over aan zijn vrouw Ann en James MacGregor, zijn schoonvader, die een fabrikant van kleurstoffen was. Als een gereserveerde persoon met zijn werk onthulde Watt zijn ontdekking niet aan iemand anders.

Samen met MacGregor en zijn vrouw begon Watt het proces te vergroten. In 1788 konden Watt en zijn schoonvader 1500 meter stof witten.

Ontdekking van Berthollet

Tegelijkertijd ontdekte Berthollet hetzelfde proces van zout en zwavelzuur. In tegenstelling tot Watt besloot graaf Berthollet om het bekend te maken door zijn ontdekking bekend te maken.

Al snel begonnen veel wetenschappers met het proces te experimenteren. Door zo'n versnelde competitie te worden, besloot James Watt zijn inspanningen op het gebied van de chemie te staken. Meer dan tien jaar later, in 1799, patenteerde Charles Tennant een nieuw proces om een ​​witmakend poeder te produceren waarvan het commerciële succes weergalmde.

Andere uitvindingen

Watt bleef nieuwe artefacten bedenken na zijn pensionering. Een daarvan was een speciale drukpers om brieven te kopiëren. Dit vermeed de taak om een ​​brief verschillende keren te schrijven, wat gebruikelijk was voor een zakenman.

Het afdrukken van Watt werkt door de originele letter met een specifieke inkt te schrijven; vervolgens werden de kopieën gemaakt door een vel papier op de geschreven letter te leggen en de twee samen te drukken. Hij bouwde ook machines om bustes en sculpturen te reproduceren.

bijdragen

De bijdragen die Watt aan het wetenschapsgebied leverde, veranderden het wereldpanorama bij het starten van de Eerste Industriële Revolutie. Dankzij de stoommachine waren er grote economische en sociale transformaties; de productiviteit van de fabrieken nam aanzienlijk toe dankzij de stoommachine die Watt ontwierp.

Vanwege zijn bijdragen aan de wetenschap, het internationale systeem van eenheden die zijn gedoopt met de naam watt-watt, naar de eenheid van vermogen, gelijk aan één joule werk per seconde..

De impact van de Watt-machine in de wereld leidde wetenschappers naar een nieuw geologisch tijdperk: het antropoceen. Het jaar 1784, waarin Watt de belangrijkste verbeteringen aan zijn machine verwerkte, dient als startpunt voor dit tijdperk dat wordt bepaald door de verandering van mensen op het aardoppervlak, de atmosfeer en de oceanen..

referenties

1. Boldrin, M. en Levine, M. "James Watt: Monopolist" (januari 2009) bij het Mises Institute. Opgehaald op 13 september 2018 van het Mises Institute: mises.org
2. "James Watt" (2010) op Undiscovered Scottland. Opgehaald op 13 september 2018 vanuit Undiscovered Scotland: undiscoveredscotland.co.uk
3. "James Watt" (2009) op BBC. Opgehaald op 13 september 2018 van BBC History: bbc.co.uk
4. Pettinger, Tejvan. "Biografie van James Watt" (2010) in Biografie Online. Opgehaald op 13 september 2018 van Biography Online: biographyonline.net
5. Kingsford, P. "James Watt" (2018) in Britannica. Opgehaald op 13 september 2018 van Encyclopedia Britannica: britannica.com
6. Sproule, Anna. "James Watt: Master of the Steam Engine" (2001) in BlackBirch Press. Opgehaald op 13 september 2018 uit Encyclopedia of World Biography: notablebiographies.com
7. "James Watt" (2013) in The University of Glasgow Story. Gevonden op 13 september 2018 van de Universiteit van Glasgow: universitystory.gla.ac.uk