James Watt Biographie, Erfindungen und Beiträge

James Watt (1736-1819) war ein renommierter schottischer Ingenieur und Erfinder, dessen Verbesserungen an der Dampfmaschine grundlegend für seine Expansion waren und folglich die erste industrielle Revolution ermöglichten, die große Veränderungen in der Gesellschaft des Augenblicks implizierte.

Wenn man über diesen Erfinder spricht, wird die Geschichte eines Watt oft fasziniert vom Anblick eines kochenden Kessels erzählt; speziell, die Kraft zu beobachten, die der Dampf auf den Deckel ausübte. Die Versionen variieren: in einigen Watt ist er jung und in anderen ist er älter. Das beobachtete Objekt ändert auch seinen Besitzer, der der Mutter und anderen Zeiten seiner Tante zugeschrieben wird.

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

Zu seinen Ehren gibt es mehrere Orte, die nach seinem Namen benannt sind. Dazu gehört die Watt-Bibliothek in Greenock; James Watt University, ebenfalls in seiner Heimatstadt; die Heriot-Watt Universität mit Sitz in Edinburgh; und einige naturwissenschaftliche Fakultäten im gesamten Vereinigten Königreich.

Index

• 1 Biographie
  • 1.1 Zurück nach Glasgow
  • 1.2 Boulton & Watt: Beginn einer Revolution
  • 1.3 Letzte Jahre
• 2 Erfindungen
  • 2.1 Maschinenfehler
  • 2.2 Zeit für Verbesserungen
  • 2.3 Chemische Experimente
  • 2.4 Andere Erfindungen
• 3 Beiträge
• 4 Referenzen

Biographie

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

Von der Grundschule lernte er nur Geometrie, Latein und Griechisch, weil er von seinen Eltern zu Hause erzogen wurde. Dort lehrte ihn seine Mutter zu schreiben und zu lesen, 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 verstärken. Er war es, der James beibrachte, Instrumente und Artefakte aus Holz und Metall herzustellen.

Schon bald lernte der junge Watt den Tischlerberuf mit einem Spiel, das sein Vater ihm gab: Mit diesem Undo änderte er seine Spielzeuge und verwandelte sie in neue Dinge.

James 'Mutter starb, als er erst siebzehn Jahre alt war; Kurze Zeit später ging das Geschäft seines Vaters schnell zurück. Diese Ereignisse motivierten James, bessere Gelegenheiten an neuen Orten zu suchen.

1755 ließ sich Watt in London, der Hauptstadt Englands, nieder, um als Lehrling in einer Werkstatt für mathematische Instrumente zu praktizieren. In dieser Zeit lernte er Instrumente zur Navigation herzustellen. Der junge Watt beschloss ein Jahr später nach Schottland zurückzukehren, da er in London eine unbequeme und unangenehme Umgebung sah.

Rückkehr nach Glasgow

James Watt wollte sich als Instrumentenbauer in der schottischen Hauptstadt Glasgow etablieren. Die Gilde der Glasgower Schmiede beschränkte ihn jedoch auf die Möglichkeit, seine Instrumente zu handeln. Die Schmiede argumentierten, dass er mindestens sieben Jahre in die Lehre gehen müsse, bevor er mit seinen Werkzeugen handelte.

Dieser Vorfall führte Watt 1756 an die Universität von Glasgow. Seine erste Aufgabe war es, eine Lieferung astronomischer Instrumente von Alexander Macfarlane, einem schottischen Kaufmann aus Jamaika, zu reparieren. Ein Teil dieser Artefakte wurde dann im Observatorium des besagten Studienhauses installiert.

Es war an der Universität von Glasgow, dass Watt eine große Anzahl von Wissenschaftlern traf. Unter ihnen ist Joseph Black, Vater der modernen Chemie und der Wärmeforschung, mit dem er eine grundlegende Beziehung für die Entwicklung der Dampfmaschine begründete.

Im Jahr 1759 traf Watt James Craig, Architekt und Geschäftsmann. Die beiden schlossen eine Geschäftsbeziehung: Sechs Jahre lang fertigte Watt Quadranten, Mikroskope und andere optische Instrumente in einer kleinen Werkstatt auf Trongate.

Im Jahr 1763 wurde er ein Aktionär in der Keramik Delftfield Pottery Co. Watt arbeitete auch als Bauingenieur, Durchführung verschiedener Inspektionen und Bau der Forth und Clyde und Caledonian Kanäle.

Watt heiratete 1764 seine Cousine Margaret Miller, mit der er fünf Kinder hatte. Davon 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 arbeitete er mit Matthew Boulton zusammen, Industriemagnat und Besitzer der Soho Gießerei. Da er ein misstrauischer Mann war, war Watt kein Geschäftsmann. Jedoch erlaubte seine Freundschaft mit Boulton ihm, seine Maschine bekannt zu machen und sich zu bereichern.

Ein Jahr später erhielt die Gießerei zwei Aufträge zum Bau der Watt-Dampfmaschine. Im Jahr 1776 wurden die Maschinen installiert; sein Erfolg verbreitete sich und die Gießerei erhielt weiterhin Fertigungsaufträge. Im Jahr 1777 heiratete Watt Ann MacGregor, Tochter eines Herstellers von Tinten; aus dieser zweiten Ehe wurden Gregor, Janet und Ann geboren.

Die Partnerschaft mit Boulton führte Watt dazu, seine Dampfmaschine auf fünf Mal effizienter zu machen als die von Newcomen. Bald wurde seine Erfindung in Bergwerken, Fabriken, Mühlen, Gießereien und Textilien verwendet. Von diesem Moment an beginnt die industrielle Revolution Gestalt anzunehmen und sich auf der ganzen Welt auszubreiten.

Letzte Jahre

Die Verbesserungen an der Dampfmaschine machten James Watt zu einem reichen Mann: Er konnte 1800 in Rente gehen, Cottages in Schottland kaufen, mit seiner Frau nach Frankreich und Deutschland reisen und sich an Gesellschaften beteiligen, die sich den Wissenschaften und Künsten widmeten.

Watts Beiträge wurden in seinem Leben weithin anerkannt: Er war Mitglied der Royal Society of London und der Royal Society of Edinburgh. Die Universität von Glasgow verlieh ihm 1806 den Doktortitel, die französische Akademie der Wissenschaften ernannte ihn 1814 zum Mitglied und erhielt auch den Titel eines Barons, doch Watt lehnte ihn ab.

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

Erfindungen

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 Naturphilosoph Professor John Anderson beauftragte Watt mit der Reparatur einer Dampfmaschine von Thomas Newcomen im Jahre 1711.

Watt konnte die Maschine reparieren, wurde aber nach längerem Gebrauch immer beschädigt. Watt nahm mehrere Tests, um festzustellen, dass der grundlegende Fehler der Newcomen-Maschine in ihrem Design und nicht in ihren Komponenten lag.

Maschinenfehler

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, dass die Energieverschwendung bei jedem Zyklus 80% betrug, weil man lange warten musste, bis sich der Dampf wieder aufwärmte, um den Kolben zu drücken.

Zwei Jahre später hatte Glasgow die Lösung des Problems gefunden, als er durch Glasgow Green Park ging: ein separater Zylinder, der als Kondensator diente. Dies würde mehr Kraftstoff sparen und die Effizienz der Dampfmaschine verbessern.

Die Watt-Lösung erlaubte es dem Kolben, die Wärme zu halten, während der Dampf in einem anderen Zylinder kondensierte; dieser Kondensator vermied die großen Wärmemengen, die durch wiederholtes Erhitzen und Abkühlen des Kolbens verloren gingen. Watt konnte 1765 das erste voll funktionsfähige Modell herstellen.

In dieser Zeit war Joseph Black einer der Hauptfinanzierer. Er stellte ihn auch John Roebuck vor, verantwortlich für die berühmte Carron Foundry. Roebuck und Watt arbeiteten vier Jahre zusammen, bis finanzielle Probleme Roebuck dazu zwangen, die Gießerei 1773 zu lähmen.

Kurz darauf traf Watt Matthew Boulton und die Geschäftsbeziehungen, die sie ihm erlaubt hatten, sich ganz seiner Erfindung zu widmen. In der Boulton-Fabrik konnte er verschiedene Versionen seiner Dampfmaschine herstellen.

Verbesserungszeit

Wattmaschinen waren weit verbreitet und ihr Ruhm verbreitete sich im ganzen Vereinigten Königreich. Die größten Fortschritte in der Dampfmaschine wurden jedoch zwischen 1781 und 1788 gemacht. Die Änderungen, die Watt machte, erlaubten der Maschine, Dampf effizienter zu verwenden

Zu den Verbesserungen gehören die Verwendung eines doppelt wirkenden Kolbens, der Austausch der Verbindung zwischen der Kette und dem Zylinder durch drei starre Stangen und die Schaffung einer weiteren mechanischen Vorrichtung, die die Hin- und Herbewegung des Zylinders verändert zu einer kreisförmigen Verschiebung, mit Möglichkeiten, die Geschwindigkeit zu regulieren.

Diese neue Maschine ersetzte den Gebrauch des Tieres als eine Kraft, so dass Watt entschied, dass seine Maschine in Bezug auf die Anzahl der ersetzten Pferde gemessen werden sollte.

Der schottische Wissenschaftler kam zu dem Schluss, dass der Wert von "einer Pferdestärke" der Energie entspricht, die benötigt wird, um ein Gewicht von 75 kg mit einer Geschwindigkeit von 1 m / s vertikal anzuheben. Diese Maßnahme wird heute noch angewendet.

Chemische Experimente

Schon früh war Watt von 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. Er veröffentlichte bald seine Entdeckung, die die Aufmerksamkeit potenzieller Rivalen auf sich zog.

Bei seiner Rückkehr nach Großbritannien begann Watt nach den Erkenntnissen von Berthollet zu experimentieren, in der Hoffnung, einen wirtschaftlich rentablen Prozess zu finden.

Watt entdeckte, dass die Mischung aus Salz, Mangandioxid und Schwefelsäure Chlor erzeugen konnte. Dann gab er das Chlor in eine alkalische Lösung und erhielt eine trübe Flüssigkeit, die Gewebe bleichen konnte.

Bald teilte er seine Erkenntnisse seiner Frau Ann und James MacGregor, seinem Schwiegervater, der ein Hersteller von Farbstoffen war, mit. Als eine sehr zurückhaltende Person mit seiner Arbeit hat Watt seine Entdeckung niemandem offenbart.

Zusammen mit MacGregor und seiner Frau begann Watt, den Prozess zu vergrößern. Im Jahr 1788 konnten Watt und sein Schwiegervater 1500 Meter Stoff bleichen.

Entdeckung von Berthollet

Parallel dazu entdeckte Berthollet den gleichen Prozess von Salz und Schwefelsäure. Im Gegensatz zu Watt entschied Graf Berthollet, es öffentlich zu machen, indem er seine Entdeckung preisgab.

Bald begannen viele Wissenschaftler, mit dem Prozess zu experimentieren. Als er sich zu einem derart beschleunigten Wettbewerb entwickelte, beschloss James Watt, seine Bemühungen auf dem Gebiet der Chemie aufzugeben. Mehr als zehn Jahre später, im Jahr 1799, patentierte Charles Tennant ein neues Verfahren zur Herstellung eines Bleaching-Pulvers, dessen kommerzieller Erfolg überwältigend war.

Andere Erfindungen

Nach dem Ausscheiden aus dem Geschäft entwickelte Watt weiterhin neue Artefakte. Eine davon war eine spezielle Druckerpresse, um Briefe zu kopieren. Dies vermied die Aufgabe, mehrmals einen Brief zu schreiben, der für einen Geschäftsmann üblich war.

Watts Druck funktioniert, indem der ursprüngliche Brief mit einer bestimmten Tinte geschrieben wird; dann wurden die Kopien gemacht, indem ein Blatt Papier auf den geschriebenen Brief gelegt wurde und die beiden zusammen gedrückt wurden. Er baute auch Maschinen, um Büsten und Skulpturen zu reproduzieren.

Beiträge

Die Beiträge, die Watt im Bereich der Wissenschaft geleistet hat, haben das Weltpanorama mit Beginn der Ersten Industriellen Revolution verändert. Dank der Dampfmaschine fanden große wirtschaftliche und soziale Veränderungen statt; Die Produktivität der Fabriken nahm dank der von Watt entworfenen Dampfmaschine erheblich zu.

Aufgrund seiner Beiträge zur Wissenschaft, das internationale System der Einheiten mit dem Namen Watt -o Watt- zur Einheit der Macht getauft entspricht einem Joule der Arbeit pro Sekunde.

Der Einfluss, den Watts Maschine in der Welt erzeugte, veranlasste Wissenschaftler, eine neue geologische Epoche in Betracht zu ziehen: das Anthropozän. Das Jahr 1784, in dem Watt die wichtigsten Verbesserungen seiner Maschine einschloss, dient als Ausgangspunkt für diese Ära, die durch die Veränderung der Menschen auf der Erdoberfläche, der Atmosphäre und den Ozeanen definiert wurde.

Referenzen

1. Boldrin, M. und Levine, M. "James Watt: Monopolist" (Januar 2009) am Mises-Institut. Abgerufen am 13. September 2018 vom Mises Institute: mises.org
2. "James Watt" (2010) bei Undiscovered Scottland. Abgerufen am 13. September 2018 von undiscoveredscotland.co.uk
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