JAMES WATT: BIOGRAFI, PENEMUAN DAN SUMBANGAN - SEJARAH - 2025

James Watt (1736-1819) adalah jurutera dan penemu Skotlandia yang terkenal yang penambahbaikan pada mesin wap adalah asas kepada pengembangannya dan, dengan itu, menjadikan Revolusi Perindustrian Pertama mungkin, yang menyiratkan perubahan besar dalam masyarakat pada masa itu.

Semasa bercakap mengenai penemu ini, kisahnya biasanya diceritakan tentang Watt yang terpesona dengan melihat kuali yang mendidih; secara khusus, memerhatikan daya yang dikeluarkan oleh wap pada penutupnya. Versi berbeza-beza: di beberapa Watt masih muda dan yang lain dia lebih tua. Objek yang diperhatikan juga menukar pemiliknya, yang dikaitkan dengan ibu dan lain-lain kepada ibu saudaranya.

Lukisan James Watt

Yang pasti ialah kisah sederhana ini melambangkan daya tarikan yang menyebabkan James Watt menjadi salah seorang lelaki paling berpengaruh pada zamannya.

Sebagai penghormatannya, terdapat beberapa tempat yang dinamai sempena namanya. Antaranya ialah Perpustakaan Watt, yang terletak di Greenock; Universiti James Watt, juga terletak di kampung halamannya; Universiti Heriot-Watt, yang berpusat di Edinburgh; dan beberapa kolej sains di seluruh UK.

Biografi

James Watt dilahirkan pada 19 Januari 1736, di bandar Greenock, Scotland. Anak seorang saudagar dan pembuat kapal yang berjaya, Watts adalah seorang anak yang kesihatannya sangat rapuh.

Dari sekolah rendah dia hanya belajar geometri, Latin dan Yunani, kerana dia dididik di rumah oleh ibu bapanya. Di sinilah ibunya mengajarnya menulis dan membaca, serta tempat dia belajar aritmetik.

Watt menghabiskan sebahagian besar waktunya di bengkel ayahnya. Di sana dia memiliki alat dan tempa, yang dengannya dia belajar memperbaiki dan memperkuat kapal ayahnya. Dialah yang mengajar James untuk membuat instrumen dan artifak dari kayu dan logam.

Young Watt segera mengetahui perdagangan pertukangan dengan permainan yang diberikan ayahnya kepadanya: dengan permainan ini dia akan mengurungkannya, mengubah suai mainannya dan mengubahnya menjadi barang baru.

Ibu James meninggal ketika dia baru berusia tujuh belas tahun; tidak lama kemudian, perniagaan bapanya cepat merosot. Acara ini mendorong James untuk mencari peluang yang lebih baik di tempat baru.

Pada tahun 1755 Watt menetap di London, ibu kota England, untuk magang di bengkel instrumen matematik. Pada masa itu dia belajar membuat instrumen yang berkaitan dengan navigasi. Watt muda memutuskan untuk kembali ke Scotland setahun kemudian, kerana dia melihat persekitaran yang tidak selesa dan tidak menyenangkan di London.

Kembali ke Glasgow

James Watt ingin memantapkan dirinya di Glasgow, ibukota Scotland, sebagai pembuat alat. Walau bagaimanapun, Glasgow Blacksmiths Guild melarangnya untuk memperdagangkan instrumennya. Blacksmiths berpendapat bahawa dia mesti menjadi magang sekurang-kurangnya tujuh tahun sebelum memperdagangkan alatnya.

Kejadian ini membawa Watt ke University of Glasgow pada tahun 1756. Tugasan pertamanya adalah untuk memperbaiki penghantaran alat-alat astronomi milik Alexander Macfarlane, seorang pedagang Scotland yang berpusat di Jamaica. Sebilangan artifak ini kemudian dipasang di balai cerap rumah kajian tersebut.

Di Universiti Glasgow, Watt menemui sebilangan besar saintis. Antaranya ialah Joseph Black, bapa kimia moden dan kajian mengenai haba, dengan siapa dia menjalin hubungan asas untuk pengembangan mesin stim.

Pada tahun 1759 Watt bertemu dengan James Craig, seorang arkitek dan ahli perniagaan. Keduanya menjalin hubungan perniagaan: selama enam tahun Watt mengeluarkan kuadran, mikroskop dan alat optik lain di bengkel kecil di Trongate.

Pada tahun 1763 dia menjadi pemegang saham Delftfield Pottery Co. Watt juga bekerja sebagai jurutera awam, melakukan pelbagai pemeriksaan dan pembinaan terusan Forth dan Clyde dan Caledonian.

Watt mengahwini sepupunya Margaret Miller pada tahun 1764, dengan siapa dia mempunyai lima orang anak. Dari jumlah tersebut, hanya dua yang hidup hingga dewasa: James Jr. dan Margaret. Lapan tahun kemudian, Watt ditinggalkan sebagai duda.

Boulton & Watt: permulaan revolusi

Watt menghabiskan beberapa tahun berikutnya dalam hidupnya memperbaiki reka bentuk mesin stim sebelum berpindah ke Birmingham pada tahun 1774.

Di sana ia bekerjasama dengan Matthew Boulton, pembesar industri dan pemilik smelter Soho. Sebagai seorang yang mencurigakan, Watt tidak mahir dalam perniagaan. Namun, persahabatannya dengan Boulton membolehkannya membuat mesinnya dikenali dan memperkayakan dirinya sendiri.

Setahun kemudian pengecoran menerima dua pesanan untuk membina mesin wap Watt. Pada tahun 1776 mesin dipasang; kejayaannya tersebar dan pengecoran terus menerima pesanan pembuatan. Pada tahun 1777 Watt berkahwin dengan Ann MacGregor, anak perempuan pengeluar dakwat; dari perkahwinan kedua ini lahirlah Gregory, Janet dan Ann.

Kerjasama dengan Boulton mendorong Watt untuk meningkatkan enjin wapnya untuk menjadikannya lima kali lebih efisien daripada Newcomen. Tidak lama kemudian penemuannya digunakan di lombong, kilang, kilang, faundri dan tekstil. Mulai saat ini, Revolusi Perindustrian mula terbentuk dan tersebar ke seluruh dunia.

Tahun lepas

Peningkatan pada mesin wap menjadikan James Watt sebagai orang kaya: dia dapat bersara pada tahun 1800, membeli rumah negara di Scotland, bepergian dengan isterinya ke Perancis dan Jerman, dan berpartisipasi dalam masyarakat yang berdedikasi untuk sains dan seni.

Sumbangan Watt diakui secara meluas selama hidupnya: dia adalah anggota Royal Society of London dan juga di Edinburgh. University of Glasgow memberinya gelar Doktor Undang-Undang pada tahun 1806, Akademi Sains Perancis menjadikannya rakan kongsi pada tahun 1814, dan dia juga ditawarkan gelaran Baron, tetapi Watt menolak.

Penemuan menduduki tempat terpenting dalam kehidupan James Watt. Setelah pensiun, dia merancang instrumen baru di sebuah bengkel kecil sehingga dia meninggal pada 19 Ogos 1819. Sumbangannya membolehkan Great Britain menjadi masyarakat industri pertama di dunia.

Penciptaan

Enjin wap jenis Watt, dibina oleh syarikat David Napier & Son Limited (London) pada tahun 1859. Ia adalah salah satu enjin wap pertama yang dipasang di Sepanyol. Nicolás Pérez, melalui Wikimedia Commons

Sejak hubungannya dengan James Craig, Watt tertarik dengan reka bentuk mesin wap dan pada tahun 1763 dia berkesempatan untuk mempelajarinya: profesor falsafah semula jadi John Anderson menugaskan Watt untuk memperbaiki mesin wap yang dirancang oleh Thomas Newcomen pada tahun 1711.

Watt dapat membaiki mesin, tetapi ia selalu rosak setelah lama digunakan. Watt memerlukan beberapa ujian untuk mengetahui bahawa kelemahan asas dalam mesin Newcomen terletak pada reka bentuknya dan bukan pada komponennya.

Kerosakan mesin

Mesin Newcomen mengalami kesalahan berikut: stim terkondensasi dalam silinder yang sama di mana ia juga perlu mengembang untuk menggerakkan omboh. Watt menganggarkan pembaziran tenaga menjadi 80% setiap kitaran, kerana menunggu lama wap untuk memanaskan semula untuk mendorong omboh.

Dua tahun kemudian, Glasgow mencari jalan keluar untuk mengatasi masalah tersebut ketika melalui Glasgow Green Park: silinder yang terpisah untuk berfungsi sebagai pemeluwap. Ini akan menjimatkan lebih banyak bahan bakar dan meningkatkan kecekapan mesin wap.

Penyelesaian Watt membolehkan omboh mengekalkan haba, sementara wap terkondensasi dalam silinder yang berbeza; Pemeluwap ini mengelakkan sejumlah besar haba hilang dengan berulang kali memanaskan dan menyejukkan omboh. Watt dapat menghasilkan model pertama yang berfungsi sepenuhnya pada tahun 1765.

Dalam tempoh ini salah satu pendanaan terbesarnya adalah Joseph Black. Dia juga memperkenalkannya kepada John Roebuck, pengurus Carron Foundry yang terkenal. Roebuck dan Watt bekerjasama selama empat tahun, sehingga masalah kewangan memaksa Roebuck menutup pengecoran pada tahun 1773.

Tidak lama selepas itu, Watt bertemu dengan Matthew Boulton dan hubungan perniagaan mereka membolehkannya mendedikasikan dirinya sepenuhnya untuk penemuannya. Di kilang Boulton dia dapat membuat pelbagai versi enjin wapnya.

Menaik taraf masa

Mesin Watt digunakan secara meluas dan kemasyhurannya tersebar di seluruh UK. Walau bagaimanapun, kemajuan terbesar dalam mesin stim dibuat antara tahun 1781 dan 1788. Pengubahsuaian yang dilakukan oleh Watt membolehkan mesin menggunakan wap dengan lebih cekap.

Antara penambahbaikan yang dilakukan adalah penggunaan piston bertindak ganda, penggantian hubungan antara rantai dan silinder dengan tiga batang tegar, dan penciptaan alat mekanik lain yang mengubah pergerakan timbal balik (atas dan bawah) silinder. ke anjakan bulat, dengan kemungkinan mengatur kelajuan.

Mesin baru ini menggantikan penggunaan haiwan itu secara paksa, jadi Watt memutuskan bahawa mesinnya harus diukur dari segi berapa banyak kuda yang digantinya.

Saintis Scotland membuat kesimpulan bahawa nilai "satu kuasa kuda" setara dengan tenaga yang diperlukan untuk mengangkat secara menegak berat 75 kg dengan kelajuan 1 m / s. Ukuran ini masih digunakan hingga kini.

Eksperimen kimia

Sejak usia dini, Watt tertarik dengan kimia. Pada akhir tahun 1786, penemu Skotlandia berada di Paris ketika dia menyaksikan percubaan oleh pengira Perancis dan ahli kimia Berthollet. Eksperimen menunjukkan penghasilan klorin melalui tindak balas asid hidroklorik dengan mangan dioksida.

Berthollet mendapati bahawa larutan berair yang terdiri daripada klorin mampu memutihkan tekstil. Dia segera menerbitkan penemuannya, yang menarik perhatian pesaing yang berpotensi.

Kembali ke Britain, Watt mula bereksperimen dengan penemuan Berthollet, dengan harapan dapat mencari proses yang akan membuktikan keuntungan dari segi kewangan.

Watt mendapati bahawa campuran garam, mangan dioksida dan asid sulfurik mampu menghasilkan klorin. Kemudian dia mengalirkan klorin ke larutan alkali dan memperoleh cecair keruh yang mampu memutihkan kain.

Dia segera menyampaikan penemuannya kepada isterinya Ann dan James MacGregor, bapa mertuanya, yang merupakan pembuat pewarna. Sebagai orang yang sangat peribadi dengan kerjanya, Watt tidak mendedahkan penemuannya kepada orang lain.

Bersama MacGregor dan isterinya, Watt mula memperbesar prosesnya. Menjelang tahun 1788 Watt dan bapa mertuanya dapat membersihkan kain seluas 1,500 ela.

Penemuan Berthollet

Secara selari, Berthollet menemui proses yang sama untuk garam dan asid sulfurik. Tidak seperti Watt, Count Berthollet memutuskan untuk menjadikannya pengetahuan umum dengan mendedahkan penemuannya.

Tidak lama kemudian, ramai saintis mula bereksperimen dengan proses tersebut. Menjadi persaingan yang pantas, James Watt memutuskan untuk meninggalkan usahanya dalam bidang kimia. Lebih dari sepuluh tahun kemudian, pada tahun 1799, Charles Tennant mempatenkan proses baru untuk menghasilkan serbuk pemutihan yang berjaya secara komersial.

Penciptaan lain

Watt terus menghasilkan artifak baru setelah bersara dari perniagaan. Salah satunya adalah mesin cetak khas untuk menyalin surat. Ini menyelamatkannya tugas menulis surat beberapa kali, yang biasa dilakukan oleh seorang peniaga.

Mesin cetak Watt berfungsi dengan menulis surat asal dengan dakwat tertentu; kemudian salinan dibuat dengan meletakkan selembar kertas di atas surat bertulis dan menekan keduanya bersama-sama. Dia juga membina mesin untuk menghasilkan semula patung dan patung.

Sumbangan

Sumbangan Watt untuk bidang sains mengubah landskap dunia ketika Revolusi Perindustrian Pertama bermula. Terima kasih kepada mesin wap transformasi ekonomi dan sosial yang hebat berlaku; produktiviti kilang meningkat dengan berkat enjin wap yang dirancang oleh Watt.

Oleh kerana sumbangannya kepada sains, sistem unit antarabangsa yang dibaptiskan dengan nama watt - atau watt - kepada unit kuasa setara dengan satu joule kerja sesaat.

Kesan yang dimiliki mesin Watt di dunia menyebabkan para saintis mempertimbangkan zaman geologi baru: Anthropocene. Tahun 1784, di mana Watt menggabungkan penambahbaikan yang paling penting pada mesinnya, berfungsi sebagai titik permulaan untuk era ini yang ditentukan oleh perubahan manusia di permukaan bumi, atmosfera dan lautan.

Rujukan

1. Boldrin, M. dan Levine, M. "James Watt: Monopolist" (Januari 2009) di Mises Institute. Diakses pada 13 September 2018 dari Mises Institute: mises.org
2. "James Watt" (2010) di Scottland yang belum ditemui. Diakses pada 13 September 2018 dari Undiscovered Scotland: undiscoveredscotland.co.uk
3. "James Watt" (2009) di BBC. Diakses pada 13 September 2018 dari Sejarah BBC: bbc.co.uk
4. Pettinger, Tejvan. "Biografi James Watt" (2010) dalam Biografi Dalam Talian. Diakses pada 13 September 2018 dari Biografi Dalam Talian: biografi.com
5. Kingsford, P. "James Watt" (2018) di Britannica. Diakses pada 13 September 2018 dari Encyclopedia Britannica: britannica.com
6. Sproule, Anna. "James Watt: Master of Steam Engine" (2001) dalam BlackBirch Press. Diakses pada 13 September 2018 dari Ensiklopedia Biografi Dunia: notablebiographies.com
7. "James Watt" (2013) dalam The University of Glasgow Story. Diakses pada 13 September 2018 dari University of Glasgow: universitystory.gla.ac.uk