JAMES WATT: BIOGRAFIE, ERFINDUNGEN UND BEITRÄGE - GESCHICHTE - 2025

James Watt (1736-1819) war ein renommierter schottischer Ingenieur und Erfinder, dessen Verbesserungen an der Dampfmaschine für ihre Expansion von grundlegender Bedeutung waren und folglich die erste industrielle Revolution ermöglichten, die große Veränderungen in der damaligen Gesellschaft mit sich brachte.

Wenn man über diesen Erfinder spricht, wird die Geschichte normalerweise von einem Watt erzählt, das fasziniert ist, einen kochenden Kessel zu sehen. Beobachten Sie insbesondere die Kraft, die der Dampf auf den Deckel ausübt. Die Versionen variieren: In einigen Watt ist er jung und in anderen ist er älter. Das beobachtete Objekt wechselt auch den Besitzer und wird der Mutter und zu anderen Zeiten seiner Tante zugeschrieben.

James Watt Malerei

Sicher ist, dass diese einfache Geschichte die Faszination symbolisiert, die James Watt zu einem der einflussreichsten Männer seiner Zeit gemacht hat.

Ihm zu Ehren gibt es mehrere Orte, die nach seinem Namen benannt sind. Unter diesen befindet sich die Watt Library in Greenock; James Watt University, ebenfalls in seiner Heimatstadt gelegen; Heriot-Watt University mit Sitz in Edinburgh; und einige wissenschaftliche Hochschulen in ganz Großbritannien.

Biografie

James Watt wurde am 19. Januar 1736 in der schottischen Stadt Greenock in Schottland geboren. Als Sohn eines erfolgreichen Kaufmanns und Schiffbauers war Watts ein Kind, dessen Gesundheit sehr zerbrechlich war.

Von der Grundschule lernte er nur Geometrie, Latein und Griechisch, da er zu Hause von seinen Eltern unterrichtet wurde. Dort brachte ihm seine Mutter das Schreiben und Lesen bei und er lernte Rechnen.

Watt verbrachte die meiste Zeit in der Werkstatt seines Vaters. Dort hatte er Werkzeuge und eine Schmiede, mit denen er lernte, die Schiffe seines Vaters zu verbessern und zu stärken. Er brachte James bei, Instrumente und Artefakte aus Holz und Metall herzustellen.

Der junge Watt lernte bald das Schreinerhandwerk mit einem Spiel, das ihm sein Vater gab: Mit diesem Spiel machte er seine Spielzeuge rückgängig, modifizierte sie und verwandelte sie in neue Dinge.

James 'Mutter starb, als er erst siebzehn war; Kurz darauf lehnte das Geschäft seines Vaters schnell ab. Diese Ereignisse motivierten James, nach besseren Möglichkeiten an neuen Orten zu suchen.

1755 ließ sich Watt in London, der Hauptstadt Englands, nieder, um in einer Werkstatt für mathematische Instrumente auszubilden. Zu dieser Zeit lernte er, Instrumente für die Navigation herzustellen. Der junge Watt beschloss, ein Jahr später nach Schottland zurückzukehren, da er in London eine unangenehme und unangenehme Umgebung sah.

Rückkehr nach Glasgow

James Watt wollte sich in Glasgow, der schottischen Hauptstadt, als Instrumentenbauer etablieren. Die Glasgow Blacksmiths Guild hinderte ihn jedoch daran, seine Instrumente zu handeln. Schmiede argumentierten, dass er mindestens sieben Jahre lang Lehrling sein muss, bevor er seine Werkzeuge handeln kann.

Dieser Vorfall führte Watt 1756 an die Universität von Glasgow. Seine erste Aufgabe bestand darin, eine Lieferung astronomischer Instrumente von Alexander Macfarlane, einem schottischen Kaufmann mit Sitz in Jamaika, zu reparieren. Ein Teil dieser Artefakte wurde später im Observatorium des Studienhauses installiert.

An der Universität von Glasgow traf Watt eine große Anzahl von Wissenschaftlern. Unter ihnen ist Joseph Black, Vater der modernen Chemie und des Studiums der Wärme, mit dem er eine grundlegende Beziehung für die Entwicklung der Dampfmaschine aufbaute.

1759 lernte Watt den Architekten und Geschäftsmann James Craig kennen. Die beiden gingen eine Geschäftsbeziehung ein: Sechs Jahre lang stellte Watt in einer kleinen Werkstatt in Trongate Quadranten, Mikroskope und andere optische Instrumente her.

1763 wurde er Anteilseigner der Delftfield Pottery Co. Watt arbeitete auch als Bauingenieur und führte verschiedene Inspektionen und Bauarbeiten an den Kanälen Forth, Clyde und Caledonian durch.

Watt heiratete 1764 seine Cousine Margaret Miller, mit der er fünf Kinder hatte. Von diesen lebten nur zwei bis zum Erwachsenenalter: James Jr. und Margaret. Acht Jahre später wurde Watt Witwer.

Boulton & Watt: Beginn einer Revolution

Watt verbrachte die nächsten Jahre seines Lebens damit, das Design der Dampfmaschine zu verbessern, bevor er 1774 nach Birmingham zog.

Dort tat er sich mit Matthew Boulton zusammen, dem Industriemagnaten und Eigentümer der Soho-Schmelze. Als verdächtiger Mann war Watt nicht geschäftstüchtig. Seine Freundschaft mit Boulton ermöglichte es ihm jedoch, seine Maschine bekannt zu machen und sich selbst zu bereichern.

Ein Jahr später erhielt die Gießerei zwei Aufträge zum Bau der Watt-Dampfmaschine. 1776 wurden die Maschinen installiert; Der Erfolg breitete sich aus und die Gießerei erhielt weiterhin Fertigungsaufträge. 1777 heiratete Watt Ann MacGregor, die Tochter eines Tintenherstellers; Aus dieser zweiten Ehe gingen Gregory, Janet und Ann hervor.

Die Partnerschaft mit Boulton veranlasste Watt, seine Dampfmaschine so aufzurüsten, dass sie fünfmal effizienter ist als die von Newcomen. Bald wurde seine Erfindung in Minen, Fabriken, Mühlen, Gießereien und Textilien eingesetzt. Von diesem Moment an nimmt die industrielle Revolution Gestalt an und verbreitet sich auf der ganzen Welt.

Letzten Jahren

Verbesserungen an der Dampfmaschine machten James Watt zu einem wohlhabenden Mann: Er konnte sich 1800 zurückziehen, Landhäuser in Schottland kaufen, mit seiner Frau nach Frankreich und Deutschland reisen und an Gesellschaften teilnehmen, die sich den Wissenschaften und Künsten widmen.

Watt's Beiträge wurden in seinem Leben weithin anerkannt: Er war Mitglied der Royal Society of London und auch der Edinburgh Society. Die Universität von Glasgow verlieh ihm 1806 den Doktor der Rechtswissenschaften, die französische Akademie der Wissenschaften machte ihn 1814 zum Partner, und ihm wurde auch der Titel eines Barons angeboten, aber Watt lehnte ab.

Die Erfindung nahm einen zentralen Platz im Leben von James Watt ein. Nach seiner Pensionierung entwickelte er in einer kleinen Werkstatt neue Instrumente, bis er am 19. August 1819 starb. Seine Beiträge ermöglichten es Großbritannien, die erste industrialisierte Gesellschaft der Welt zu werden.

Erfindungen

Eine Watt-Dampfmaschine, die 1859 von der Firma David Napier & Son Limited (London) gebaut wurde. Sie war eine der ersten Dampfmaschinen, die in Spanien installiert wurde. Nicolás Pérez, über Wikimedia Commons

Seit seiner Beziehung zu James Craig interessierte sich Watt für das Design von Dampfmaschinen, und erst 1763 hatte er die Gelegenheit, sie zu studieren: Der Professor für Naturphilosophie John Anderson beauftragte Watt mit der Reparatur einer von entworfenen Dampfmaschine Thomas Newcomen im Jahre 1711.

Watt konnte die Maschine reparieren, sie brach jedoch nach längerem Gebrauch immer aus. Watt brauchte mehrere Tests, um herauszufinden, dass der grundlegende Fehler der Newcomen-Maschine in ihrem Design und nicht in ihren Komponenten lag.

Maschinenausfall

Die Newcomen-Maschine hatte den folgenden Fehler: Der Dampf wurde in demselben Zylinder kondensiert, in dem er sich auch ausdehnen musste, um den Kolben zu bewegen. Watt schätzte die Energieverschwendung auf 80% pro Zyklus, da es lange dauerte, bis sich der Dampf wieder erwärmt hatte, um den Kolben zu drücken.

Zwei Jahre später fand Glasgow die Lösung für das Problem, als es durch den Glasgow Green Park ging: einen separaten Zylinder, der als Kondensator diente. Dies würde mehr Kraftstoff sparen und den Wirkungsgrad der Dampfmaschine verbessern.

Die Watt-Lösung ermöglichte es dem Kolben, die Wärme aufrechtzuerhalten, während der Dampf in einem anderen Zylinder kondensierte. Dieser Kondensator vermeidet die großen Wärmemengen, die durch wiederholtes Erhitzen und Abkühlen des Kolbens verloren gehen. Watt konnte 1765 das erste voll funktionsfähige Modell herstellen.

In dieser Zeit war Joseph Black einer seiner größten Geldgeber. Er stellte sie auch John Roebuck vor, dem Manager der berühmten Carron-Gießerei. Roebuck und Watt arbeiteten vier Jahre lang zusammen, bis finanzielle Probleme Roebuck 1773 zwangen, die Gießerei zu schließen.

Kurz danach traf Watt Matthew Boulton und ihre Geschäftsbeziehung ermöglichte es ihm, sich voll und ganz seiner Erfindung zu widmen. In der Boulton-Fabrik konnte er verschiedene Versionen seiner Dampfmaschine herstellen.

Upgrade-Zeit

Watt's Maschinen waren weit verbreitet und sein Ruhm verbreitete sich in ganz Großbritannien. Die größten Fortschritte bei der Dampfmaschine wurden jedoch zwischen 1781 und 1788 erzielt. Die von Watt vorgenommenen Modifikationen ermöglichten es der Maschine, Dampf effizienter zu nutzen.

Zu den Verbesserungen zählen die Verwendung eines doppeltwirkenden Kolbens, das Ersetzen der Verbindung zwischen Kette und Zylinder durch drei starre Stangen und die Schaffung einer weiteren mechanischen Vorrichtung, die die Hin- und Herbewegung (auf und ab) des Zylinders modifiziert. zu einer kreisförmigen Verschiebung mit Möglichkeiten zur Regelung der Geschwindigkeit.

Diese neue Maschine ersetzte die Verwendung des Tieres für Gewalt, daher entschied Watt, dass seine Maschine daran gemessen werden sollte, wie viele Pferde sie ersetzte.

Der schottische Wissenschaftler kam zu dem Schluss, dass der Wert von "einer Pferdestärke" der Energie entspricht, die zum vertikalen Heben eines Gewichts von 75 kg mit einer Geschwindigkeit von 1 m / s erforderlich ist. Diese Maßnahme wird noch heute angewendet.

Chemische Experimente

Watt war schon früh von der Chemie fasziniert. Ende 1786 war der schottische Erfinder in Paris, als er Zeuge eines Experiments des französischen Grafen und Chemikers Berthollet wurde. Das Experiment zeigte die Bildung von Chlor durch die Reaktion von Salzsäure mit Mangandioxid.

Berthollet fand heraus, dass eine wässrige Lösung aus Chlor Textilien bleichen konnte. Bald veröffentlichte er seine Entdeckung, die die Aufmerksamkeit potenzieller Rivalen auf sich zog.

Nach seiner Rückkehr nach Großbritannien begann Watt mit Berthollets Erkenntnissen zu experimentieren, in der Hoffnung, einen Prozess zu finden, der sich als finanziell rentabel erweisen würde.

Watt entdeckte, dass die Mischung aus Salz, Mangandioxid und Schwefelsäure Chlor produzieren konnte. Dann gab er das Chlor an eine alkalische Lösung weiter und erhielt eine trübe Flüssigkeit, die in der Lage war, Textilien zu bleichen.

Bald teilte er seine Ergebnisse seiner Frau Ann und seinem Schwiegervater James MacGregor mit, der Farbstoff herstellte. Watt war eine sehr private Person mit seiner Arbeit und gab seine Entdeckung an niemanden weiter.

Zusammen mit MacGregor und seiner Frau begann Watt, den Prozess zu vergrößern. Bis 1788 konnten Watt und sein Schwiegervater 1.500 Meter Stoff bleichen.

Berthollet Entdeckung

Parallel dazu entdeckte Berthollet das gleiche Verfahren für Salz und Schwefelsäure. Im Gegensatz zu Watt beschloss Graf Berthollet, es öffentlich zu machen, indem er seine Entdeckung enthüllte.

Bald begannen viele Wissenschaftler mit dem Prozess zu experimentieren. James Watt, ein so schnelllebiger Wettbewerb, beschloss, seine Bemühungen auf dem Gebiet der Chemie aufzugeben. Mehr als zehn Jahre später, 1799, patentierte Charles Tennant ein neues Verfahren zur Herstellung eines kommerziell erfolgreichen Bleichpulvers.

Andere Erfindungen

Watt entwickelte nach seinem Rücktritt aus dem Geschäft weiterhin neue Artefakte. Eine davon war eine spezielle Druckmaschine zum Kopieren von Briefen. Dies ersparte ihm die Aufgabe, mehrmals einen Brief zu schreiben, was für einen Geschäftsmann üblich war.

Die Druckmaschine von Watt arbeitete, indem sie den Originalbrief mit einer bestimmten Tinte schrieb. Dann wurden die Kopien angefertigt, indem ein Blatt Papier über den geschriebenen Brief gelegt und die beiden zusammengedrückt wurden. Er baute auch Maschinen, um Büsten und Skulpturen zu reproduzieren.

Beiträge

Watt's Beiträge auf dem Gebiet der Wissenschaft veränderten die Weltlandschaft zu Beginn der ersten industriellen Revolution. Dank der Dampfmaschine fanden große wirtschaftliche und soziale Veränderungen statt; Die Produktivität der Fabriken konnte dank der von Watt entwickelten Dampfmaschine erheblich gesteigert werden.

Aufgrund seiner Beiträge zur Wissenschaft taufte das internationale Einheitensystem mit dem Namen Watt - oder Watt - auf die Leistungseinheit, die einem Joule Arbeit pro Sekunde entspricht.

Die Auswirkungen, die Watt's Maschine auf die Welt hatte, veranlassten Wissenschaftler, eine neue geologische Epoche in Betracht zu ziehen: das Anthropozän. Das Jahr 1784, in dem Watt die wichtigsten Verbesserungen an seiner Maschine vorgenommen hat, dient als Ausgangspunkt für diese Zeit, die durch die Veränderung des Menschen auf der Erdoberfläche, der Atmosphäre und den Ozeanen definiert wird.

Verweise

1. Boldrin, M. und Levine, M. "James Watt: Monopolist" (Januar 2009) am Mises Institute. Abgerufen am 13. September 2018 vom Mises Institute: mises.org
2. "James Watt" (2010) im unentdeckten Scottland. Abgerufen am 13. September 2018 von Undiscovered Scotland: undiscoveredscotland.co.uk
3. "James Watt" (2009) auf der BBC. Abgerufen am 13. September 2018 aus der BBC-Geschichte: bbc.co.uk.
4. Pettinger, Tejvan. "Biografie von James Watt" (2010) in Biografie Online. Abgerufen am 13. September 2018 von Biography Online: biographyonline.net
5. Kingsford, P. "James Watt" (2018) in Britannica. Abgerufen am 13. September 2018 von Encyclopedia Britannica: britannica.com
6. Sproule, Anna. "James Watt: Meister der Dampfmaschine" (2001) in BlackBirch Press. Abgerufen am 13. September 2018 aus der Encyclopedia of World Biography: bemerkenswertbiographies.com
7. "James Watt" (2013) in der Geschichte der Universität von Glasgow. Abgerufen am 13. September 2018 von der University of Glasgow: universitystory.gla.ac.uk