JAMES WATT: BIOGRAFIE, UITVINDINGEN EN BIJDRAGEN - GESCHIEDENIS - 2026

James Watt (1736-1819) was een gerenommeerde Schotse ingenieur en uitvinder wiens verbeteringen aan de stoommachine fundamenteel waren voor de expansie en bijgevolg de eerste industriële revolutie mogelijk maakten, wat grote veranderingen in de samenleving van die tijd met zich meebracht.

Als we het hebben over deze uitvinder, wordt het verhaal meestal verteld van een Watt die gefascineerd is door het zien van een kokende ketel; in het bijzonder door de kracht te observeren die de stoom op het deksel uitoefende. De versies variëren: in sommige is Watt jong en in andere is hij ouder. Het waargenomen object verandert ook van eigenaar en wordt toegeschreven aan de moeder en soms aan zijn tante.

James Watt schilderij

Wat zeker is, is dat dit eenvoudige verhaal de fascinatie symboliseert die James Watt ertoe bracht een van de meest invloedrijke mannen van zijn tijd te worden.

Ter ere van hem zijn er verschillende plaatsen naar zijn naam vernoemd. Hiertoe behoren de Watt Library, gevestigd in Greenock; James Watt University, ook gevestigd in zijn geboorteplaats; Heriot-Watt University, gevestigd in Edinburgh; en enkele wetenschappelijke hogescholen in het VK.

Biografie

James Watt werd geboren op 19 januari 1736 in de Schotse stad Greenock, Schotland. Watts was de zoon van een succesvolle koopman en scheepsbouwer en was een kind met een zeer kwetsbare gezondheid.

Vanaf de lagere school leerde hij alleen meetkunde, Latijn en Grieks, aangezien hij thuis les kreeg van zijn ouders. Daar leerde zijn moeder hem schrijven en lezen, en leerde hij rekenen.

Watt bracht het grootste deel van zijn tijd door in de werkplaats van zijn vader. Daar had hij gereedschappen en een smidse, waarmee hij leerde de schepen van zijn vader te verbeteren en te versterken. Hij was het die James leerde instrumenten en artefacten te maken van hout en metaal.

De jonge Watt leerde al snel het vak van timmeren met een spel dat zijn vader hem gaf: met dit spel zou hij zijn speelgoed ongedaan maken, aanpassen en er nieuwe dingen van maken.

James 'moeder stierf toen hij nog maar zeventien was; kort daarna gingen de zaken van zijn vader snel achteruit. Deze evenementen motiveerden James om betere kansen op nieuwe plaatsen te zoeken.

In 1755 vestigde Watt zich in Londen, de hoofdstad van Engeland, om in de leer te gaan bij een werkplaats voor wiskundige instrumenten. In die tijd leerde hij instrumenten maken die verband hielden met navigatie. De jonge Watt besloot een jaar later terug te keren naar Schotland, toen hij in Londen een ongemakkelijke en onaangename omgeving zag.

Keer terug naar Glasgow

James Watt wilde zich in Glasgow, de Schotse hoofdstad, vestigen als instrumentenmaker. De Glasgow Blacksmiths Guild verbood hem echter zijn instrumenten te verhandelen. Smeden voerden aan dat hij minimaal zeven jaar leerling moest zijn voordat hij zijn gereedschap verhandelde.

Dit incident bracht Watt in 1756 naar de Universiteit van Glasgow. Zijn eerste opdracht was het repareren van een zending astronomische instrumenten van Alexander Macfarlane, een Schotse koopman gevestigd in Jamaica. Een deel van deze artefacten werd later geïnstalleerd in het observatorium van genoemd studiehuis.

Op de Universiteit van Glasgow ontmoette Watt een groot aantal wetenschappers. Onder hen is Joseph Black, vader van de moderne chemie en de studie van warmte, met wie hij een fundamentele relatie opbouwde voor de ontwikkeling van de stoommachine.

In 1759 ontmoette Watt James Craig, een architect en zakenman. De twee vormden een zakelijke relatie: gedurende zes jaar vervaardigde Watt kwadranten, microscopen en andere optische instrumenten in een kleine werkplaats in Trongate.

In 1763 werd hij aandeelhouder van de Delftfield Pottery Co.. Watt werkte ook als civiel ingenieur, waar hij verschillende inspecties uitvoerde en de aanleg van de Forth en Clyde en Caledonische kanalen.

Watt trouwde in 1764 met zijn nicht Margaret Miller, met wie hij vijf kinderen kreeg. Hiervan leefden er slechts twee naar volwassenheid: James Jr. en Margaret. Acht jaar later bleef Watt als weduwnaar achter.

Boulton & Watt: begin van een revolutie

Watt bracht de volgende jaren van zijn leven door met het verbeteren van het ontwerp van de stoommachine voordat hij in 1774 naar Birmingham verhuisde.

Daar werkte hij samen met Matthew Boulton, industrieel magnaat en eigenaar van de Soho-smelter. Als achterdochtige man was Watt niet bedreven in zaken. Zijn vriendschap met Boulton stelde hem echter in staat zijn machine bekend te maken en zichzelf te verrijken.

Een jaar later kreeg de gieterij twee opdrachten om de stoommachine van Watt te bouwen. In 1776 werden de machines geïnstalleerd; het succes breidde zich uit en de gieterij bleef productieorders ontvangen. In 1777 trouwde Watt met Ann MacGregor, dochter van een inktfabrikant; uit dit tweede huwelijk werden Gregory, Janet en Ann geboren.

De samenwerking met Boulton bracht Watt ertoe zijn stoommachine te upgraden om deze vijf keer efficiënter te maken dan die van Newcomen. Al snel werd zijn uitvinding gebruikt in mijnen, fabrieken, molens, gieterijen en textiel. Vanaf dit moment begint de industriële revolutie vorm te krijgen en zich over de hele wereld te verspreiden.

Afgelopen jaren

Verbeteringen aan de stoommachine maakten James Watt tot een rijk man: hij kon in 1800 met pensioen gaan, landhuizen in Schotland kopen, met zijn vrouw naar Frankrijk en Duitsland reizen en deelnemen aan verenigingen die zich toeleggen op wetenschappen en kunsten.

Watts bijdragen werden tijdens zijn leven algemeen erkend: hij was lid van de Royal Society of London en ook van die van Edinburgh. De Universiteit van Glasgow kende hem een ​​doctor in de rechten toe in 1806, de Franse Academie van Wetenschappen maakte hem partner in 1814, en hij kreeg ook de titel van Baron aangeboden, maar Watt weigerde.

Uitvinding nam een ​​centrale plaats in in het leven van James Watt. Na zijn pensionering bedacht hij nieuwe instrumenten in een kleine werkplaats tot hij stierf op 19 augustus 1819. Door zijn bijdragen kon Groot-Brittannië de eerste geïndustrialiseerde samenleving ter wereld worden.

Uitvindingen

Een stoommachine van het type Watt, gebouwd door de firma David Napier & Son Limited (Londen) in 1859. Het was een van de eerste stoommachines die in Spanje werd geïnstalleerd. Nicolás Pérez, via Wikimedia Commons

Sinds zijn relatie met James Craig raakte Watt geïnteresseerd in het ontwerp van stoommachines en pas in 1763 kreeg hij de gelegenheid om ze te bestuderen: de professor in de natuurfilosofie John Anderson gaf Watt de opdracht om een ​​stoommachine te repareren die was ontworpen door Thomas Newcomen in 1711.

Watt kon de machine repareren, maar hij ging altijd kapot na langdurig gebruik. Het kostte Watt verschillende tests om te ontdekken dat de fundamentele fout in de Newcomen-machine in het ontwerp lag en niet in de componenten.

Machinefout

De Newcomen-machine had de volgende fout: de stoom werd gecondenseerd in dezelfde cilinder waarin hij ook moest uitzetten om de zuiger te verplaatsen. Watt schatte dat de verspilde energie 80% per cyclus was, omdat het lang duurde voordat de stoom weer was opgewarmd om de zuiger te duwen.

Twee jaar later kwam Glasgow met de oplossing voor het probleem tijdens een wandeling door Glasgow Green Park: een aparte cilinder die als condensor dient. Dit zou meer brandstof besparen en de efficiëntie van de stoommachine verbeteren.

Door de oplossing van Watt kon de zuiger de warmte vasthouden, terwijl de stoom in een andere cilinder condenseerde; Deze condensor vermeed de grote hoeveelheden warmte die verloren gingen door herhaaldelijk de zuiger te verwarmen en af ​​te koelen. Watt was in staat om het eerste volledig functionele model in 1765 te vervaardigen.

Een van zijn grootste financiers in deze periode was Joseph Black. Hij stelde haar ook voor aan John Roebuck, manager van de beroemde Carron Foundry. Roebuck en Watt werkten vier jaar samen, totdat financiële problemen Roebuck dwongen de gieterij te sluiten in 1773.

Kort daarna ontmoette Watt Matthew Boulton en dankzij hun zakelijke relatie kon hij zich volledig wijden aan zijn uitvinding. Bij de Boulton-fabriek kon hij verschillende versies van zijn stoommachine maken.

Upgrade tijd

De machines van Watt werden veel gebruikt en zijn bekendheid verspreidde zich over het hele VK. De grootste vooruitgang in de stoommachine werd echter gemaakt tussen 1781 en 1788. Door de aanpassingen die Watt aanbracht, kon de motor stoom efficiënter gebruiken.

Onder de aangebrachte verbeteringen zijn het gebruik van een dubbelwerkende zuiger, de vervanging van de verbinding tussen de ketting en de cilinder door drie stijve stangen en de creatie van een ander mechanisch apparaat dat de heen en weer gaande beweging (op en neer) van de cilinder aanpaste. tot een cirkelvormige verplaatsing, met mogelijkheden om de snelheid te regelen.

Deze nieuwe machine verving het gebruik van het dier voor geweld, dus besloot Watt dat zijn machine moest worden gemeten in termen van het aantal paarden dat het verving.

De Schotse wetenschapper concludeerde dat de waarde van "één pk" gelijk is aan de energie die nodig is om een ​​gewicht van 75 kg met een snelheid van 1 m / s verticaal te heffen. Deze maatregel wordt nog steeds gebruikt.

Chemische experimenten

Watt was al op jonge leeftijd gefascineerd door chemie. Eind 1786 was de Schotse uitvinder in Parijs toen hij getuige was van een experiment van de Franse graaf en chemicus Berthollet. Het experiment toonde de vorming van chloor door de reactie van zoutzuur met mangaandioxide.

Berthollet ontdekte dat een waterige oplossing bestaande uit chloor textiel kan bleken. Al snel publiceerde hij zijn ontdekking, die de aandacht trok van potentiële rivalen.

Bij zijn terugkeer naar Groot-Brittannië begon Watt te experimenteren met de bevindingen van Berthollet, in de hoop een proces te vinden dat financieel winstgevend zou blijken te zijn.

Watt ontdekte dat het mengsel van zout, mangaandioxide en zwavelzuur chloor kon produceren. Daarna gaf hij het chloor door aan een alkalische oplossing en verkreeg een troebele vloeistof die in staat was om weefsels te bleken.

Al snel deelde hij zijn bevindingen mee aan zijn vrouw Ann en James MacGregor, zijn schoonvader, die een verfmaker was. Omdat hij een zeer persoonlijk persoon was met zijn werk, heeft Watt zijn ontdekking aan niemand anders onthuld.

Samen met MacGregor en zijn vrouw begon Watt het proces te vergroten. In 1788 waren Watt en zijn schoonvader in staat 1500 meter stof te bleken.

Berthollet ontdekking

Tegelijkertijd ontdekte Berthollet hetzelfde proces voor zout en zwavelzuur. In tegenstelling tot Watt besloot graaf Berthollet het openbaar te maken door zijn ontdekking te onthullen.

Al snel begonnen veel wetenschappers met het proces te experimenteren. Omdat het zo'n snelle wedstrijd was, besloot James Watt zijn inspanningen op het gebied van chemie op te geven. Meer dan tien jaar later, in 1799, patenteerde Charles Tennant een nieuw proces voor het produceren van een bleekpoeder dat commercieel succesvol was.

Andere uitvindingen

Watt bleef nieuwe artefacten bedenken na zijn pensionering. Een daarvan was een speciale drukpers voor het kopiëren van brieven. Dit bespaarde hem de taak om meerdere keren een brief te schrijven, wat gebruikelijk was voor een zakenman.

De drukpers van Watt werkte door de originele brief met een specifieke inkt te schrijven; vervolgens werden de kopieën gemaakt door een vel papier over de geschreven brief te leggen en de twee samen te drukken. Hij bouwde ook machines om bustes en sculpturen te reproduceren.

Bijdragen

Watts bijdragen aan de wetenschap veranderden het wereldlandschap toen de eerste industriële revolutie begon. Dankzij de stoommachine vonden grote economische en sociale veranderingen plaats; de productiviteit van de fabrieken nam aanzienlijk toe dankzij de stoommachine die Watt ontwierp.

Vanwege zijn bijdragen aan de wetenschap werd het internationale systeem van eenheden gedoopt met de naam watt - of watt - tot de eenheid van vermogen gelijk aan één joule werk per seconde.

De impact die Watts machine op de wereld had, bracht wetenschappers ertoe om een ​​nieuw geologisch tijdperk te overwegen: het Antropoceen. Het jaar 1784, waarin Watt de belangrijkste verbeteringen aan zijn machine heeft verwerkt, dient als uitgangspunt voor dit tijdperk dat wordt bepaald door de verandering van mensen op het aardoppervlak, de atmosfeer en de oceanen.

Referenties

1. Boldrin, M. en Levine, M. "James Watt: Monopolist" (januari 2009) bij Mises Institute. Opgehaald op 13 september 2018 van het Mises Institute: mises.org
2. "James Watt" (2010) in Undiscovered Scottland. Opgehaald op 13 september 2018 vanuit Undiscovered Scotland: undiscoveredscotland.co.uk
3. "James Watt" (2009) op de BBC. Opgehaald op 13 september 2018 van BBC History: bbc.co.uk
4. Pettinger, Tejvan. "Biography of James Watt" (2010) in Biography Online. Opgehaald op 13 september 2018 van Biography Online: biographyonline.net
5. Kingsford, P. "James Watt" (2018) in Britannica. Opgehaald op 13 september 2018 uit Encyclopedia Britannica: britannica.com
6. Sproule, Anna. "James Watt: Master of the Steam Engine" (2001) in BlackBirch Press. Opgehaald op 13 september 2018 uit Encyclopedia of World Biography: notablebiographies.com
7. "James Watt" (2013) in The University of Glasgow Story. Opgehaald op 13 september 2018 van de Universiteit van Glasgow: universitystory.gla.ac.uk