Introducción a vatios
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En 1736, Watt nació en Greenock, un pequeño pueblo cerca de Glasgow, Escocia, Inglaterra. Su padre era un carpintero experimentado y su abuelo y su tío eran artesanos de máquinas. Cuando era adolescente, Watt no recibió una educación formal completa debido a la pobreza y fragilidad familiar. Estudió en una escuela primaria en Greenock, sobresaliendo en matemáticas, pero abandonó antes de graduarse. Sin embargo, bajo la guía de sus padres, siempre insistió en el autoestudio y muy temprano se interesó por la física y las matemáticas. Watt comenzó a estudiar geometría a la edad de seis años y, cuando tenía quince años, había completado libros como Los principios de la física. A menudo reparaba y construía él mismo grúas, poleas y algunos equipos de navegación. En 1753, Watt fue a Glasgow como aprendiz. Como sus ingresos eran demasiado bajos para mantener su sustento, al año siguiente empezó a trabajar como aprendiz en un taller de reparación de instrumentos musicales en Londres. Con su arduo trabajo pronto aprendió a fabricar esos difíciles instrumentos. Pero el arduo trabajo y la vida pasaron factura a su salud, y después de un año tuvo que regresar a casa para recuperarse. El aprendizaje de un año le hizo sufrir mucho, pero también le permitió desarrollar habilidades exquisitas y un carácter duro.
En 1756, con su salud ligeramente mejorando, Watt se embarcó una vez más en el accidentado camino hacia Glasgow. Quería convertirse en fabricante de instrumentos, pero debido a sus habilidades incompletas, el gremio en ese momento no le permitió hacerlo. Afortunadamente, el talento de Watt llamó la atención del profesor Cotter de la Universidad de Glasgow. Bajo su introducción, Watt ingresó a la Universidad de Glasgow como profesor de instrumentos. Esta escuela contaba con instrumentos y equipos relativamente completos en ese momento, lo que le permitió a Watt comprender la tecnología avanzada y ampliar sus horizontes en la reparación de instrumentos. En esta época se interesó por la maquinaria impulsada por vapor y comenzó a recopilar información relevante, para lo que aprendió italiano y alemán. En la universidad conoció a los químicos Joseph Blake y John Robinson. Watt aprendió de ellos muchos conocimientos científicos y teóricos. En 1764, Watt se casó con su prima Margaret Miller.
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En 1764, la escuela le pidió a Watt que reparara una máquina de vapor de Newgate. Durante el proceso de reparación, Watt se familiarizó con la estructura y los principios de la máquina de vapor y descubrió dos deficiencias importantes de esta máquina de vapor: el movimiento del pistón era discontinuo y lento, la tasa de utilización del vapor era baja y se desperdiciaban materias primas. Más tarde, Watt empezó a pensar en formas de mejorar. Hasta la primavera de 1765, durante una caminata, Watt pensó que, dado que la baja eficiencia térmica de la máquina de vapor de Newcomen era causada por la condensación de vapor dentro del cilindro, ¿por qué no dejar que el vapor se condensara fuera del cilindro? A Watt se le ocurrió la idea original de utilizar un condensador independiente.
Después de tener esta idea, Watt diseñó una máquina de vapor con un condensador separado ese mismo año. Según el diseño, existe una válvula reguladora entre el condensador y el cilindro para que puedan conectarse y separarse. De esta forma, el vapor después del trabajo se puede introducir en el condensador fuera del cilindro para generar el mismo vacío en el cilindro, evitando así el consumo de calor del cilindro durante el proceso de enfriamiento y calentamiento. Según la teoría de Watt, la eficiencia térmica de esta nueva máquina de vapor sería tres veces mayor que la de la máquina de vapor de Newcomen. En teoría, la máquina de vapor de Watt con condensador separador era significativamente mejor que la máquina de vapor de Newcomen. Sin embargo, todavía queda un largo camino por recorrer antes de convertir las cosas teóricas en prácticas y convertir las máquinas de vapor de los dibujos en máquinas de vapor reales. Watt trabajó duro para construir varias máquinas de vapor, pero no eran tan efectivas como la máquina de vapor de Newcomen. Incluso perdían aire por todas partes y no podían arrancar. Aunque los costosos experimentos lo dejaron muy endeudado, no retrocedió ante las dificultades y continuó con los experimentos. Cuando Blake conoció los objetivos y la difícil situación de Watt, le presentó a Watt a un amigo muy rico, el técnico químico Roebuck. En aquel momento, Roebuck era un empresario muy rico. Abrió la primera gran ferrería en Caron, Escocia. Aunque Roebuck tenía casi 50 años en ese momento, todavía le apasionaban los nuevos inventos tecnológicos.
A través de estos tres saltos tecnológicos, la máquina de vapor Newcomen evolucionó completamente hasta convertirse en la máquina de vapor Watt.
Desde la exposición inicial a la tecnología de vapor hasta el desarrollo exitoso de la máquina de vapor Watt, Watt ha atravesado un difícil viaje de más de 20 años. Aunque Watt sufrió muchos contratiempos y fracasos, perseveró y finalmente completó las tres principales innovaciones de la máquina de vapor Newcomen. La máquina de vapor ha sido ampliamente utilizada y se ha convertido en la fuerza impulsora que transformó el mundo.
En 1784, Watt obtuvo su cuarta patente en el proceso de transformación de la máquina de vapor Newcomen mediante el ensamblaje integral de una máquina de vapor de alta presión con un volante, una biela de engranaje y un dispositivo de dos vías. En 1788, Watt inventó el regulador centrífugo y la válvula de mariposa; en 1790, inventó el indicador de cilindro y Watt completó todo el proceso de invención de la máquina de vapor.
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En 1785, Watt fue elegido miembro de la Royal Society. En 1814 fue admitido como miembro extranjero de la Sociedad Francesa de Científicos.
Después de 1790, los generosos impuestos a las patentes convirtieron a Watt en una celebridad muy rica. 1865438 El 5 de agosto de 2009, Watt murió en su casa de Heathfield y su cuerpo fue enterrado en una iglesia en las afueras de Hanworth.
Watt vivió en Inglaterra en los siglos XVIII y XIX, por lo que inevitablemente tuvo las limitaciones de la época y la clase. Una vez bloqueó la invención y popularización de las máquinas de vapor de dos cilindros y las máquinas de vapor de alta presión, y también se rió de los esfuerzos de otras personas por utilizar máquinas de vapor para conducir vehículos.
En general, Watt hizo una imborrable e importante contribución a la popularización y uso de las máquinas de vapor, que promovieron efectivamente el progreso social. Engels escribió en "Dialéctica de la naturaleza": "La máquina de vapor es el primer invento verdaderamente internacional... Watt añadió un condensador separado, que en principio llevó la máquina de vapor a su nivel actual para conmemorar a este gran inventor". Después de la invención, las generaciones posteriores definieron la unidad de potencia como "vatio".