اگر می خواهی مخترع شوی سرگذشت جیمز وات را بخون!

جیمز وات

جیمز وات ۲۸۰ سال پیش در اسکاتلند به دنیا آمد. در زمان کودکی او بسیار ضعیف و لاغر بود. به همین دلیل آموزش های اولیه را در خانه دید. جیمز وات دارای قدرت تخیل قوی بود و علاقه به اختراع کردن را  از همان کودکی خودش را نشان داد و وقت زیادی را برای کارهای فنی و مشاهده طبیعت صرف می کرد. او به ستاره شناسی و ریاضیات علاقه داشت و ساعت‌ها به ستاره‌ها نگاه می‌کرد. پدر وات، نجار بود و وضعیت مالی بدی نداشت.

 

موتور بخار چیه؟

موتور بخار وسیله ای است که از نیروی بخار برای به گردش در آوردن یا حرکت چرخ یا پیستون استفاده می کند. ” اولین موتور بخار را یک مرد یونانی به اسم هرو حدودا در سال ۵٠ ‏میلادی اختراع کرد هرو چیزهای زیادی اختراع کرد که با نیروی بخار کار می کردند؟ از پرنده های آوازخوان گرفته تا شیپورهای بوق زن!  این موتور عبارت بود از یک کره که به وسیله فواره های بخار می چرخید.”

موتورهای بخار اولیه

در حدود ۳۰۰ سال پیش توماس نیوکامن یک جور موتور بخار خیلی خوب ساخت. از این دستگاه هم فقط برای کشیدن آب استفاده می شد، اما خداییش خیلی خوب کار می کرد و همه تقریبا از آن راضی بودند اما موتورهای نیوکامن یک خروار سوخت مصرف می کردند و قدرتشان آن قدر ها زیاد نبود. مردم متوجه نمی شدند که این موتورها چقدر انرژی به هدر می دهند. طراح های موتور بخار فقط سعی می کردند ماشین هایشان را بزرگتر کنند، نه کارآمدتر و هوشمندانه تر.

باید بدونیم که  درواقع جیمز وات موتور بخار را اختراع نکرد بلکه او اولین موتور بخار تجاری را که عملاً میشد در صنعت ازش استفاده کرد را ساخت و موتور ساخته‌شده توسط او در کارخانجات بسیار مورد استفاده قرار گرفت و مشهور شد.

بیست و چهار سال بعد از ساخته شدن موتور بخار نیوکاین، جیمز وات در اسکاتلند دنیا آمد. جمیز وات مدتی در خانه از مادرش خواندن و نوشتن را یاد گرفت. بعد، در دوران مدرسه دستور زبان لاتین، یونانی، و ریاضیات را یاد گرفت اما جایی که وات نوجوان چیزهای مهمی یاد گرفت کارگاه پدرش بود، که در آن، با ابزار های او، نیمکت، مدل چیزهایی مثل جرثقیل و بشکه   می ساخت. جمیز علاقه زیادی به پزشکی داشت ولی بعلت اینکه خانواده اش نتونستند هزینه تحصیل او را تامین کنند به آرزویش نرسید. در سن ۱۷ سالگی ، وات برای اولین بار به گلاسکو، جایی که یکی از بستگان مادرش در دانشگاه تدریس می کرد  رفت و ابزارساز شد، پس از آن، در سال ۱۷۵۵، به لندن، رفت و در اونجا شروع به کارآموزی پیش یک استاد کرد. اگر چه سلامت طی یک سال از دست داد  ولی او به اندازه کافی در آن زمان چیز یاد گرفته بود. چند سال بعد او با دختر دایی خود مارگارت میلر ازدواج کرد ، مارگارت ۶ فرزند به دنیا آورد و ۹ سال بعد از دنیا رفت

 

یک روز  یکی از دوستان جیمز یک موتور بخار را برای تعمیر آورد پیش او. درست حدس زدی، یکی از آن موتورهای نیوکاین بود. جیمز موقع تعمیر موتور از طرز کارش سر درآورد و فهمید دقیقا چطوری کار می کند و خیلی زود دست به کار شد و از اونجایی که مخ این کار بود سعی کرد تا طراحی موتور را عوض کند جیمز که یک دانشمند یه تمام معنی بود، خیلی زود فهمید موتور نیوکامن یک عیب اساسی دارد: سوخت زیاد مصرف می کند، و تلفاتش هم زیاده ، دلیلش هم این بود:باید مدام به مخزن آب حرارت داده ‏می شد تا آب را تا مرحله بالاترازنقطه جوش داغ، و آن را تبدیل به بخارکند و به کمک بخار، میل پیستون را به سمت بالا و بیرون هل بدهد؟ بعد مخزن دوباره سرد بشود و بخار را تبدیل به آب کند تا فشار هوا، آب را برگرداند به مخزن. این فرآیند تکراری سرد کردن مخزن، باعث می شد بیشتر حرارتی که آب را جوش می آورد،هدربشود.

موتور بخار وات با دو مخزن گرم و سرد

موتور بخار وات با دو مخزن گرم و سرد

طرح جیمز شامل یه مخزن تولید بخار بود بطوریکه  بخار در یک بخش جداگانه تولید و به دور از پیستون فشرده شود. وات دست بکار شد، اول یه مدل از موتور بخارش ساخت و بعد اختراعش را ثبت کرد.

 

new-nojavanshad-h-zanjani

جیمز وات چطور ثروتمند شد؟

بعد از ۱۱ سال بلاخره جیمز شریک خودش را پیدا کرد: یک تاجر به نام ماتیو. چند سال بعد از آشنایی اولیه، جیمز و ماتیو با هم وارد معامله شدند و جیمز بالاخره یک موتور بخار درست و حسابی ساخت و سال ۱۷۷۶آن را جلو عده زیادی مهندس، معدنچی، تاجر و یک خبرنگار نمایش داد.

جیمز وات

ماشین معرکه ای بود. فش فش می کرد و گرمپ گرمپ بالا می رفت و پایین می آمد و تو می رفت و بیرون می آمد و همه کارهایی را که موتورهای بخار انجام می دادند، می کرد؟ آن هم با یک سوم سوخت موتورهای نیوکامن. همه عاشقش شدند.

طرز کار موتور بخار

جیمز و ماتیو باهم یک شرکت طراحی موفق داشتند و بعدها ماشین بخارهای جدید را برای اهداف مختلفی ، از کارخانه‌های پارچه و پشم تا معادن گرفته ، ایجاد کردند. در طول ۶ سال بعد، او  برای بهبود ماشین بخار تغییراتی را در آن ایجاد کرد و آن دو به سود هنگفتی از طریق ساختن انواع ماشین های بخار رسیدند.

 

ثروتمند شدن جیمز وات

موتورهای بخار جیمز دنیا را متحول کردند چون خیلی، خیلی بهتر از موتورهای نیوکامن کار می کردند، اما اگر جیمز فقط یک مکانیک خوب بود، هیچ وقت تو کارش موفق نمی شد. او علاوه  ‏براینکه دست به آچارش خوب بود، دانشمند هم بود و مسائل را خوب تجزیه و تحلیل می کرد و بلد بود با عقل و منطق مشکلات عملی را حل کند؛ یکی از مشکلات روش اندازه گیری نیروی موتور بود. ‏قبل ازاختراع موتوربخار، تومعدن ها برای به کارانداختن تلمبه ها ازاسب استفاده می کردند، برای همین قدرت یک اسب، مقیاس اندازه گیری قابل فهمی بود. ولی حالا که ماشین کار اسب را انجام می داد، جیمز فکر کرد خوب است قدرت این دوتا را با هم مقایسه کند. اما چطوری؟ بعد از کلی مطالعه روی قدرت اسب، جیمز یک اسب فرضی را به عنوان معیار تعیین کرد و از این معیار به عنوان واحد نیرو استفاده کرد. امروزه بیشتر از واحدی استفاده می کنیم که به نام جیمز نام گذاری شده: وات.

new-nojavanshad-h-zanjani

شما ممکن است این را هم بپسندید

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *