James Watt

Dipinto di James Watt

Chi era James Watt?

James Watt (1736-1819) Fu un rinomato ingegnere e inventore scozzese i cui miglioramenti del motore a vapore erano fondamentali per la sua espansione e, di conseguenza, rese possibile la prima rivoluzione industriale, che implicava grandi cambiamenti nella società del momento del momento.

Quando si parla di questo inventore, la storia di un Watt affascinato di solito viene raccontata di vedere un calderone bollente; In particolare, osservando la forza che il vapore esercitava sul coperchio. Le versioni variano: in un po 'di watt è giovane e in altri è maggiore. L'oggetto osservato cambia anche come proprietario, essendo attribuito alla madre e altre volte a sua zia.

Ciò che è vero è che questa semplice storia simboleggia il fascino che ha portato James Watt a diventare uno degli uomini più influenti del suo tempo.

In suo onore, ci sono diversi posti con il suo nome. Tra questi ci sono la biblioteca Watt, situata a Greenock; James Watt University, situata anche nella sua città natale; l'Università Heriot-Watt, con sede a Edimburgo; e alcune facoltà di scienza in tutto il Regno Unito.

James Watt Biografia

Nascita e primi anni

James Watt nacque il 19 gennaio 1736 nella città di Greenock, in Scozia. Figlio di un commerciante di successo e produttore di navi, Watts era un bambino la cui salute era molto fragile.

Dalla scuola elementare ha imparato solo la geometria, il latino e il greco, mentre è stato educato a casa dai suoi genitori. Fu lì che sua madre gli insegnò a scrivere e leggere, nonché dove conosceva l'aritmetica.

Watt ha trascorso la maggior parte del suo tempo nel seminario di suo padre. Lì aveva strumenti e una fucina, con cui imparava a migliorare e rafforzare le navi di suo padre. Fu lui a insegnare a James a produrre strumenti e manufatti in legno e in metallo.

Il giovane Watt ha presto imparato l'ufficio di carpenteria con un gioco che suo padre gli ha presentato: con questo annullato, ha modificato e trasformato i suoi giocattoli in nuove cose.

La madre di James morì quando aveva solo diciassette anni; Poco tempo dopo, gli affari di suo padre sono diminuiti. Questi eventi hanno motivato James a cercare migliori opportunità in nuovi luoghi.

Nel 1755 Watt si stabilì a Londra, capitale dell'Inghilterra, per esercitare come apprendista in un laboratorio di strumenti matematici. A quel tempo ha imparato a produrre strumenti relativi alla navigazione. Il giovane Watt decise di tornare in Scozia un anno dopo, dato che vide a Londra un'atmosfera scomoda e spiacevole.

Torna a Glasgow

James Watt voleva stabilirsi a Glasgow, la capitale scozzese, come produttore di strumenti. Tuttavia, Herreros Guild di Glasgow gli ha limitato la possibilità di scambiare i suoi strumenti.

I fabbri hanno sostenuto che dovrebbe essere apprendista per un minimo di sette anni prima del commercio.

Questo incidente portò Watt all'Università di Glasgow nel 1756. La sua prima commissione era quella di riparare un carico di strumenti astronomici appartenenti ad Alexander Macfarlane, un commerciante scozzese con sede in Giamaica.

Parte di questi artefatti sono stati quindi installati nell'osservatorio di detta House of Studies. Era all'Università di Glasgow dove Watt ha incontrato un gran numero di scienziati.

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Tra questi c'è Joseph Black, padre della chimica moderna e lo studio del caldo, con il quale ha presentato una relazione fondamentale per lo sviluppo della macchina a vapore.

Nel 1759 Watt incontrò James Craig, architetto e uomo d'affari. I due costituivano una relazione commerciale: per sei anni Watt fabbricati quadranti, microscopi e altri strumenti ottici in un piccolo laboratorio a Tongate.

Nel 1763 divenne azionista dell'Alfaría Delftfield Pottery Co. Watt ha anche lavorato come ingegnere civile, svolgendo varie ispezioni e la costruzione dei canali Forth e Clyde e Caledonian.

Watt sposò sua cugina Margaret Miller nel 1764, con la quale ebbe cinque figli. Di questi, solo due vivevano fino all'età adulta: James Jr. e Margaret. Otto anni dopo, Watt era vedovo.

Baulton & Watt: inizio di una rivoluzione

Watt ha trascorso gli anni seguenti della sua vita migliorando il design del motore a vapore prima di trasferirsi a Birmingham nel 1774.

Lì ha collaborato con Matthew Baulton, magnate industriale e proprietario della Soho Foundry. Essendo un uomo sospetto, Watt non era abile negli affari. Tuttavia, la sua amicizia con Baulton gli ha permesso di pubblicizzare la sua macchina e arricchirsi.

Un anno dopo la fonderia ricevette due ordini per costruire la macchina a vapore Watt. Nel 1776 furono installate le macchine; Il suo successo è stato diffuso e la fonderia ha continuato a ricevere ordini di produzione. Nel 1777 Watt sposò Ann MacGregor, figlia di un produttore di inchiostro; Gregory, Janet e Ann sono nati da questo secondo matrimonio.

La società con Baulton ha portato Watt per migliorare il suo motore a vapore fino a quando non lo ha trasformato cinque volte più efficiente di Newcomen. Presto la sua invenzione fu usata in miniere, fabbriche, mulini, basi e tessuti. Da questo momento in poi, la rivoluzione industriale inizia a prendere forma ed espandersi in tutto il mondo.

L'anno scorso

I miglioramenti al motore a vapore hanno reso James Watt un uomo ricco: è stato in grado di ritirarsi nel 1800, acquistare case in Scozia, viaggiare con sua moglie in Francia e Germania e partecipare a società dedicate alla scienza e alle arti.

I contributi di Watt sono stati ampiamente riconosciuti durante la sua vita: era un membro della Royal Society di Londra e anche da Edimburg. L'Università di Glasgow gli concesse il titolo di Dottore in Law nel 1806, l'Accademia delle scienze francese lo nominò partner nel 1814 e offrì anche il titolo di barone, ma Watt lo respinse.

L'invenzione occupava un posto centrale nella vita di James Watt. Dopo essersi ritirato, ha ideato nuovi strumenti in un piccolo seminario fino alla sua morte il 19 agosto 1819. I suoi contributi hanno permesso alla Gran Bretagna di diventare la prima società industrializzata del mondo.

James Watt Invenzioni

Una macchina a vapore di tipo Watt, costruita dalla compagnia David Napier & Son Limited (Londra) nel 1859. Fonte: Nicolás Pérez, Wikimedia Commons

Dalla sua relazione con James Craig, Watt era interessato alla progettazione di macchine a vapore e non fu fino al 1763 quando ebbe l'opportunità di studiarli: il professore di filosofia naturale John Anderson commissionò a Watt di riparare una macchina a vapore progettata da Thomas Newcomen 1711.

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Watt è stato in grado di riparare la macchina, ma questo è sempre stato danneggiato dopo un uso prolungato. Watt ha fatto diversi test per scoprire che l'errore fondamentale della macchina Newcomen era basato sul suo design e non sui suoi componenti.

Guasto della macchina

La macchina NewComen ha avuto il seguente errore: il vapore è stato condensato nello stesso cilindro in cui dovrebbe anche espandersi per spostare il pistone. Watt ha stimato che lo spreco di energia era dell'80% per ogni ciclo, poiché era necessario aspettare molto che il vapore si riscaldava di nuovo per spingere il pistone.

Due anni dopo, Watt ha trovato la soluzione al problema mentre camminava attraverso il Green Green Park: un cilindro separato che fungeva da condensatore. Ciò risparmierebbe più carburante e migliorerebbe l'efficienza della macchina a vapore.

La soluzione Watt ha permesso al pistone di mantenere il calore, mentre il vapore era condensato in un diverso cilindro; Questo condensatore ha evitato le grandi quantità di calore perso riscaldando e raffreddando ripetutamente il pistone. Watt fu in grado di produrre il primo modello completamente funzionale nel 1765.

Durante questo periodo, uno dei suoi più grandi finanzieri era Joseph Black. Ha anche presentato John Roebuck, responsabile del famoso Carron Foundry. Roebuck e Watt hanno lavorato insieme per quattro anni, fino a quando i problemi finanziari non hanno costretto Roebuck a paralizzare la fonderia nel 1773.

Poco tempo dopo, Watt incontrò Matthew Baulton e la relazione commerciale che facevano gli permisero di dedicarsi completamente alla sua invenzione. Nella fabbrica di Baulton è stato in grado di realizzare varie versioni del suo motore a vapore.

Tempo di miglioramento

Le macchine Watt sono state ampiamente utilizzate e la loro fama si è ampliata in tutto il Regno Unito. Tuttavia, i maggiori progressi nel motore a vapore furono fatti tra il 1781 e il 1788. Le modifiche che Watt hanno apportato hanno permesso alla macchina di utilizzare il vapore in modo più efficiente.

Tra i miglioramenti apportati ci sono l'uso di un pistone a doppia azione, la sostituzione della connessione tra la catena e il cilindro con tre aste rigide e la creazione di un altro artefatto meccanico che ha modificato il movimento reciproco (su e giù) del cilindro per uno spostamento circolare, con la possibilità di regolare la velocità.

Questa nuova macchina ha sostituito l'uso dell'animale come forza, quindi Watt ha deciso che la sua macchina doveva essere misurata in termini di sostituito dal numero di cavalli.

Lo scienziato scozzese ha concluso che il valore di "un cavallo di forza" è equivalente all'energia necessaria per aumentare un peso di 75 kg per la velocità di 1 m/s. Questa misura è ancora utilizzata ai nostri giorni.

Esperimenti chimici

Fin da piccolo, Watt era affascinato dalla chimica. Alla fine del 1786 l'inventore scozzese era a Parigi quando assisteva a un esperimento del conteggio francese e del chimico Berthollet. L'esperimento ha mostrato la creazione di cloro attraverso la reazione di acido cloridrato con biossido di manganese.

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Berthollet ha scoperto che una soluzione acquosa composta da cloro era in grado di sbiancare i tessuti. Presto ha pubblicato la sua scoperta, che ha attirato l'attenzione dei potenziali rivali.

Al suo ritorno in Gran Bretagna, Watt iniziò a sperimentare seguendo le scoperte di Berthollet, sperando di trovare un processo che sarebbe economicamente redditizio.

Watt ha scoperto che la miscela di sale, il biossido di manganese e l'acido solforico erano in grado di produrre cloro. Quindi il cloro passò a una soluzione alcalina e ottenne un liquido torbido che era in grado di candeggiare i tessuti.

Presto comunicò le sue scoperte a sua moglie Ann e James MacGregor, suo padre -in -law, che era un produttore di tinte. Essendo una persona molto riservata con il suo lavoro, Watt non ha rivelato la sua scoperta a nessun altro.

Insieme a MacGregor e sua moglie, Watt ha iniziato a sviluppare il processo. Nel 1788 Watt e suo padre -in -law furono in grado di candeggiare 1.370 metri di tessuto.

La scoperta di Berthollet

Allo stesso tempo, Berthollet ha scoperto lo stesso processo di sale e acido solforico. A differenza di Watt, il conte Berthollet ha deciso di trasformarlo in conoscenza pubblica rivelando la sua scoperta.

Presto molti scienziati iniziarono a sperimentare il processo. Diventando una competizione così accelerata, James Watt ha deciso di abbandonare i suoi sforzi nel campo della chimica.

Più di dieci anni dopo, nel 1799, Charles Tennant brevettò un nuovo processo per produrre una polvere sbiancante il cui successo commerciale era clamoroso.

Altre invenzioni

Watt ha continuato a escogitare nuovi artefatti dopo essersi ritirato dagli affari. Uno di questi era una stampa speciale per copiare le lettere. Questo lo ha evitato il compito di scrivere una lettera più volte, che era comune per un uomo d'affari.

La stampa di Watt ha funzionato quando scriveva la lettera originale con un inchiostro specifico; Quindi, le copie sono state realizzate posizionando un foglio di carta sulla lettera scritta e premendo i due giunti. Ha anche costruito macchine per giocare a busti e sculture.

Contributi di James Watt

I contributi che Watt ha dato al campo scientifico hanno trasformato il panorama mondiale iniziando la prima rivoluzione industriale. Grazie alla macchina a vapore, si sono verificate grandi trasformazioni economiche e sociali; Fabbriche produttività è aumentata considerevolmente grazie alla macchina a vapore che Watt ha progettato.

A causa del suo contributo alla scienza, il sistema internazionale di unità battezzato con il nome watt -o watt- all'unità di potenza equivalente a un lavoro joule al secondo.

L'impatto generato dalla macchina Watt nel mondo ha portato gli scienziati a considerare una nuova era geologica: l'Antropocene. 1784, l'anno in cui Watt incorporava i miglioramenti più importanti della sua macchina, funge da punto di partenza fino a questo tempo definito dall'alterazione degli umani sulla superficie terrestre, nell'atmosfera e negli oceani.

Riferimenti

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