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James Watt

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James Watt

Inventor e Engenheiro Mecânico
Nascido (1736/01/19) 19 de janeiro de 1736
Greenock, Firth of Clyde, Escócia
Morreu 25 de agosto de 1819 (1819/08/25)
Handsworth, Staffordshire, Inglaterra

James Watt ( 19 de janeiro 1736 - 25 agosto 1819 ) foi um escocês inventor e engenheiro mecânico cujo melhorias para o motor a vapor foram fundamentais para as mudanças trazidas pela Revolução Industrial .

Biografia

James Watt nasceu em 19 de janeiro de 1736 em Greenock, uma cidade portuária no Firth of Clyde. Seu pai era um carpinteiro naval, armador e empreiteiro, enquanto sua mãe, Agnes Muirhead, veio de uma família distinta e foi bem educado. Ambos eram Presbiterianos e forte Covenanters.

Watt frequentou a escola irregularmente, mas ao invés disso ele foi principalmente educado em casa por sua mãe. Ele exibiu grande destreza manual e uma aptidão para a matemática , embora Latina e grega deixou-o frio, e ele absorveu o lendas e lore do Povo escocês.

Quando ele tinha 18 anos, sua mãe morreu e saúde de seu pai tinha começado a falhar. Watt viajou para Londres para estudar por um ano de tomada de instrumento, em seguida, retornou para a Escócia - para Glasgow - com a intenção de criação de seu próprio negócio de tomada de instrumento. No entanto, porque ele não tinha servido pelo menos sete anos como um aprendiz, o Glasgow Aliança de Hammermen (qualquer artesãos que usam martelos ) bloqueou sua aplicação, apesar de não haver outros fabricantes de instrumentos matemáticos, na Escócia.

Watt foi salvo deste impasse por três professores do Universidade de Glasgow, que lhe ofereceu a oportunidade de montar uma pequena oficina dentro da universidade. Foi criado em 1758 e um dos professores, o físico e químico Joseph Black, tornou-se amigo de Watt.

Em 1764, Watt casou com sua prima Margaret Miller, com quem teve cinco filhos, dois dos quais viveram até a idade adulta. Ela morreu no parto em 1772. Em 1777 ele se casou novamente, para Ann MacGregor, filha de um corante-maker Glasgow, que lhe sobreviveu. Ela morreu em 1832.

Watt tinha um irmão com o nome de John. Ele naufragou quando James tinha 17 anos.

Quatro anos depois de abrir sua loja, Watt começou a experimentar com vapor depois que seu amigo, o Professor John Robison, chamou sua atenção a ela. Neste ponto Watt ainda nunca tinha visto um motor a vapor a funcionar, mas ele tentou construir um modelo. Ele não conseguiu trabalhar de forma satisfatória, mas ele continuou suas experiências e começou a ler tudo sobre ele pudesse. Ele descobriu independentemente da importância da calor latente na compreensão do motor, que, desconhecido para ele, Black tinha notoriamente descoberto alguns anos antes. Ele aprendeu que a Universidade possuía um modelo Motor de Newcomen, mas foi em Londres para reparos. Watt ganhou a universidade para que ele voltou, e ele fez os reparos em 1763. Ele também trabalhou por pouco, e depois de muita experimentação, ele mostrou que cerca de 80% do calor do vapor foi consumida no aquecimento da cilindro, porque o vapor nele condensado foi injectada por uma corrente de água fria. Sua visão crítica, para fazer com que o vapor condensar numa câmara separada para além do êmbolo, e para manter a temperatura do cilindro na mesma temperatura que o vapor injectado, veio finalmente em 1765 e logo tinha um modelo de trabalho.

Agora veio uma longa luta para produzir um motor de grande escala. Para isso foi necessário mais capital, alguns dos quais vieram de preto. Mais apoio substancial veio de John Roebuck, o fundador da célebre Carron Iron Works, perto Falkirk, com quem já formou uma parceria. Mas a principal dificuldade estava na usinagem do pistão e cilindro. Ferro trabalhadores do dia foram mais como ferreiros do que maquinistas, por isso os resultados deixaram muito a desejar. Muito capital foi gasto em perseguir o inovador patente, que naqueles dias necessária uma ato de parlamento. Precisando de recursos, Watt foi forçado a aceitar um emprego como um Surveyor por oito anos. Roebuck faliu, e Matthew Boulton, que possuía a Soho obras de fundição perto de Birmingham , adquiriu seus direitos de patente. Watt e Boulton formaram uma parceria de enorme sucesso ( Boulton e Watt), que durou pelos próximos 25 anos.

Watt finalmente teve acesso a alguns dos melhores trabalhadores de ferro no mundo. A dificuldade da produção de um grande cilindro com um êmbolo hermética foi resolvido por John Wilkinson que havia desenvolvido técnicas de precisão chato para a tomada de canhão em Bersham, perto Wrexham, North Wales. Finalmente, em 1776, os primeiros motores foram instalados e trabalhando em empresas comerciais. Estes primeiros motores foram usadas para bombas e produzido apenas movimento alternativo. Encomendas começou a derramar dentro e para os próximos cinco anos Watt estava muito ocupado instalando mais motores, principalmente em Cornwall para bombear água para fora das minas.

Máquina a vapor projetado por Boulton e Watt. Desenho de 1784.

O campo de aplicação do invento foi grandemente alargado somente após Boulton incitou Watt para converter o movimento alternativo do êmbolo para produzir a potência de rotação para a moagem, tecelagem e moagem. Embora um manivela parecia a solução lógica e óbvia à conversão Watt e Boulton foram frustrados por uma patente para isso, cujo titular, James Pickard, e associados a proposta de licença recíproca, o condensador externo. Watt inflexivelmente contra isso e eles contornado a patente pela sua sol e engrenagem de planeta em 1781.

Durante os próximos seis anos, ele fez uma série de outras melhorias e modificações para o motor a vapor. Um motor de duplo efeito, em que o vapor actuado alternadamente nos dois lados do pistão era um. Uma válvula de estrangulamento para controlar a potência do motor, e um governador centrífuga para mantê-lo de "fugir" foram muito importantes. Ele descreveu métodos para trabalhar o vapor expansivamente. Um motor de composto, que se encontra ligado dois ou mais motores foi descrito. Mais duas patentes foram concedidas por estes em 1781 e 1782. Várias outras melhorias que fizeram para facilitar a fabricação e instalação foram continuamente implementadas. Uma destas incluem a utilização do vapor indicador que produziu uma trama informativo da pressão no cilindro contra o seu volume, o que ele mantido como um segredo comercial. Outra invenção importante, um dos quais Watt era mais orgulhoso, foi o Movimento paralelo / três barras de ligação que foi especialmente importante nos motores de dupla ação, uma vez que produziu o movimento em linha reta necessário para a haste do cilindro e da bomba, a partir do feixe de balanço conectado, cuja final se move em um arco circular. Este foi patenteado em 1784. Estas melhorias no seu conjunto produziu um motor que era até cinco vezes mais eficiente no uso de combustível que o motor Newcomen.

Por causa do perigo de explosão caldeiras e os problemas em curso com fugas, Watt foi oposto do primeiro para o uso de vapor a alta pressão - todos os seus motores usado vapor a uma pressão muito baixa.

Em 1794 os parceiros estabeleceram Boulton e Watt para fabricar exclusivamente motores a vapor, e isso se tornou uma grande empresa. Por volta de 1824 ele produziu 1.164 máquinas a vapor com um nominal total potência de cerca de 26.000. Boulton provou ser um excelente homem de negócios, e os dois homens, eventualmente, fizeram fortunas.

Método e personalidade

Watt era um inventor entusiasta, com uma imaginação fértil que, às vezes ficou no caminho de terminar suas obras, porque ele sempre podia ver "apenas mais uma melhoria." Ele era hábil com as mãos, e também era capaz de realizar medições científicas sistemáticas que poderia quantificar as melhorias que ele fez e produzir uma maior compreensão do fenômeno que ele estava trabalhando.

Watt era um cavalheiro, muito respeitado por outros homens proeminentes da Revolução Industrial . Ele era um membro importante da Sociedade Lunar, e foi um muito procurado conversador e companheiro, sempre interessados em expandir seus horizontes. Ele era um pouco pobre homem de negócios, e especialmente odiado negociação e negociação um acordo com aqueles que procurou utilizar a máquina a vapor. Até que se aposentou, ele sempre foi muito preocupado com seus assuntos financeiros, e foi algo de uma pessoa preocupada. Seus relacionamentos pessoais com seus amigos e parceiros foram sempre agradável e de longa duração.

Anos mais tarde

Watt aposentou em 1800, mesmo ano em que a sua patente fundamental e parceria com Boulton expirado. A parceria famoso foi transferido para os filhos dos homens, Matthew Boulton e Watt James Jr. Longtime engenheiro firme William Murdoch foi feito um parceiro e da empresa prosperou.

Watt continuou a inventar outras coisas antes e durante a sua semi-aposentadoria. Ele inventou um novo método de medição de distâncias por telescópio, um dispositivo para copiar letras, melhorias na lâmpada de óleo, um vapor mangle e uma máquina para copiar esculturas.

Ele e sua segunda esposa viajou para a França e Alemanha, e ele comprou uma propriedade no País de Gales em Doldowlod House, uma milha a sul de Llanwrthwl, que ele melhorou muito.

Ele faleceu em 25 de agosto de 1819 em sua casa "Heathfield" em Handsworth, Staffordshire, Inglaterra na idade de 83. Ele foi enterrado no dia 2 de setembro.

Controvérsia

Como com muitas invenções principais, há alguma controvérsia sobre se Watt foi o inventor único original de alguns dos inúmeros inventos patenteados ele. Não há disputa, no entanto, que ele era o único inventor de sua invenção mais importante, o condensador separado. Era a sua prática (de cerca de década de 1780) para antecipar as ideias dos outros, que foram conhecidos por ele mediante a apresentação de patentes com a intenção de garantir o crédito para a invenção de si mesmo, e garantir que ninguém mais foi capaz de praticá-la. Como ele afirma em uma carta ao Boulton de 17 agosto 1784 :

"Eu dei essas descrições de motores para carruagens de rodas como eu poderia fazer no tempo e no espaço que eu pudesse me permitir, mas é muito deficiente e só pode servir para evitar que outras pessoas patentes semelhantes".

Alguns argumentam que suas proibições de seu empregado William Murdoch de trabalhar com vapor de alta pressão em seus experimentos locomotiva a vapor de estrada atrasou o seu desenvolvimento. Watt, com o seu parceiro Matthew Boulton, lutou contra rivais como engenheiros Jonathan Hornblower que tentou desenvolver motores que não se enquadram falta de suas patentes.

Watt patenteou a aplicação do sol e engrenagem de planeta a vapor em 1781 e um locomotiva a vapor em 1784, sendo que ambos têm fortes reivindicações para ter sido inventado por seu empregado, William Murdoch. Watt-se descrita a proveniência da invenção da engrenagem solar e planeta em uma carta ao Boulton de Watt datada 5 de Janeiro de 1782 :

"Eu tentei um modelo de um dos meus antigos planos de motores rotativos revividas e executados por W. M [urdock] e que merece ser incluído na especificação como um quinto método ..."

A patente não foi contestada por Murdoch, que permaneceram um empregado de Boulton e Watt para a maioria de sua vida, e Boulton e firme de Watt continuou a usar o sol ea engrenagem de planeta em seus motores rotativos, mesmo muito tempo depois de a patente para a manivela expirou em 1794.

Legado

Watt comemorado como uma estátua em Chamberlain Square, fora de Birmingham Central Library

Melhorias de James Watt para o motor a vapor transformou o motor de Newcomen, que havia praticamente não mudou em 50 anos, e iniciou uma série de melhorias na geração e aplicação de poder, o que transformou o mundo do trabalho, e foi uma inovação chave da Revolução Industrial . A importância da invenção dificilmente pode ser exagerada - deu-nos do mundo moderno. Uma característica fundamental do que foi que ele trouxe o motor fora dos campos de carvão em remotas fábricas onde muitos mecânicos, engenheiros e até mesmo tinkerers foram expostos a suas virtudes e limitações. Foi uma plataforma para as gerações de inventores para melhorar. Era claro para muitos que pressões mais elevadas produzidas em caldeiras melhoradas iria produzir motores com ainda maior eficiência, e levaria à revolução nos transportes que logo foi incorporada na locomotiva e barco a vapor. Ele tornou possível a construção de novas fábricas que, uma vez que não estavam dependentes da energia da água, poderia trabalhar o ano inteiro, e pode ser colocado em praticamente qualquer lugar. O trabalho foi movido para fora das casas, resultando em economias de escala. Capital poderia trabalhar com mais eficiência, produtividade e produção melhorou muito. Ele tornou possível a cascata de novos tipos de máquinas-ferramentas que podem ser utilizadas para produzir melhores máquinas, incluindo a mais notável de todos eles, o Watt motor a vapor.

De Watt, o romancista Inglês Aldous Huxley (1894-1963) escreveu; "Para nós, o momento 08:17 significa algo -. Algo muito importante, se ele passa a ser o tempo de partida do nosso trem diário Para nossos antepassados, um instante excêntrico tão estranha era sem importância - nem sequer existia Em inventando. a locomotiva, Watt e Stephenson foram inventores parte do tempo ".

Honras

Watt era um companheiro da Royal Society of Edinburgh eo Royal Society de Londres. Ele era um membro da Sociedade Batavian, e um dos apenas oito Associates Estrangeiros da Academia Francesa de Ciências.

O watt é nomeado após James Watt por suas contribuições para o desenvolvimento do motor a vapor , e foi adotada pela II Congresso da Associação Britânica para o Avanço da Ciência em 1889 e pela 11ª Conferência Geral de Pesos e Medidas, em 1960, como a unidade de poder incorporada no Sistema Internacional de Unidades (ou "SI"). Este Unidade SI é nomeado após James Watt. Tal como acontece com todas as Sistema Internacional de Unidades (SI) da unidade cujo nome é derivado do nome próprio de uma pessoa, a primeira letra de seu símbolo é letras maiúsculas (W). No entanto, quando uma unidade SI é soletrado para fora em Inglês, deve sempre começar com um letra minúscula (watt), excepto numa situação em que qualquer palavra nessa posição seria capitalizado, tais como no início de um período, ou no material de capitalizado tal como um título. Note-se que "grau Celsius "está de acordo com esta regra, porque o" d "está em minúsculas. -baseado Em O Sistema Internacional de Unidades, secção 5.2.

Memoriais

Watt foi enterrado no terreno de Igreja de Santa Maria, Handsworth, em Birmingham. Expansão posterior da igreja, sobre seu túmulo, significa que seu túmulo está agora enterrado dentro da igreja. Uma estátua de ele, Boulton e Murdoch está em Birmingham, assim como duas outras estátuas dele sozinho, um em Chamberlain Square, o outro fora dos Tribunais. Ele também é lembrado pelo Moonstones e uma escola é nomeado em sua honra, tanto em Birmingham. Um extenso arquivo de seus trabalhos é realizada em Biblioteca Central de Birmingham. Casa de Matthew Boulton, Soho House, é agora um museu, que comemora o trabalho de ambos os homens. O Universidade da Faculdade de Engenharia de Glasgow, o mais antigo do Reino Unido, (onde foi professor Watt) tem a sua sede no Edifício James Watt, que também abriga o departamento de Engenharia Mecânica e do departamento de engenharia aeroespacial.

O local de nascimento de James Watt em Greenock é comemorada por uma estátua, perto de sua cidade natal. Vários locais e nomes de ruas em Greenock lembro dele, mais notavelmente o Memorial Library Watt, que foi iniciado em 1816 com a doação de Watt de livros científicos, e desenvolvido como parte do Watt Instituição por seu filho (que em última análise se tornou o James Watt College). Assumido pelas autoridades locais em 1974, a biblioteca agora também abriga a coleção de história local e arquivos de Inverclyde, e é dominado por uma grande estátua sentada no vestíbulo. Watt é adicionalmente comemorada por estatuária em George Square, Glasgow e Princes Street, Edimburgo .

O James Watt Colégio tem se expandido a partir da sua localização original para incluir campi em Kilwinning (North Ayrshire), Finnart rua e The Waterfront em Greenock, eo campus de Esportes em Largs. O Heriot-Watt University, perto de Edimburgo era ao mesmo tempo o "Watt Instituição e Escola de Artes" nomeado em sua memória, em seguida, fundiu-se com Hospital de George Heriot para órfãos carentes eo nome foi mudado para Heriot-Watt College. Dezenas de universidades e faculdades edifícios (principalmente da ciência e tecnologia) são nomeados após ele.

O enorme pintura James Watt contemplando a máquina a vapor por James Eckford Lauder é agora propriedade da National Gallery of Scotland.

Watt ficou em primeiro lugar, empatando com Edison , entre 229 figuras significativas na história da tecnologia por A pesquisa de Charles Murray de historiometry apresentados em seu livro realizações humanas. Watt foi classificada em 22 Michael H. Hart lista das figuras mais influentes na história.

Mais de 50 estradas ou ruas no Reino Unido são nomeados após ele.

Uma estátua colossal de Watt por Chantrey foi colocado na Abadia de Westminster , e foi mais tarde mudou-se para St. Catedral de Paul . No Cenotaph a inscrição diz:

A estátua de Chantrey de James Watt
Não perpetuar UM NOME,
QUE DEVEM SUPORTAR ENQUANTO AS ARTES PAC�?FICAS floreio,
Mas para mostrar
Que a humanidade aprendeu a honre aqueles
QUEM MERECE O MELHOR sua gratidão,
O REI,
Seus ministros e muitos dos nobres
E plebeus do reino
Levantou esta MONUMENTO AO
JAMES WATT
OMS DIRETOR DA FORÇA DE UM GÊNIO ORIGINAL
EARLY EXERCIDAS EM PESQUISA FILOSÓFICA
PARA A MELHORIA DAS
A máquina a vapor
ALARGADO os recursos de seu país
AUMENTO DO PODER DO HOMEM
E levantou-se a um lugar eminente
Entre os seguidores mais ilustres da CIÊNCIA
E benfeitores real do mundo
Nascido em GREENOCK MDCCXXXVI
Morreu em HEATHFIELD em Staffordshire MDCCCXIX

A sala de conferências no edifício Mechanical Engineering & Manufacturing no Universidade de Birmingham é nomeado 'G31 - A Palestra James Watt Theatre'

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