Техника - молодёжи 1933-06, страница 64

ПРОФ. И. БОРИНЕВСКИЙ

Джемс Уатт

I

Джемс Уатт — крупнейший изобретатель нового времени. Его главное достижение — паровая машина — пользуется самой широкой известностью.

Несмотря на это, некоторые стороны жизни и изобретательской работы Уатта до сих пор еще недостаточно освещены. Прежде всего чрезвычайно мало разработан вопрос о творческом типе Уатта как изобретателя. Вопрос этот интересен не только для истории науки. Наш техник-изобретатель может найти в материалах о творческой работе Уатта некоторые ответы на свои запросы и сомнения.

«Публика в Лондоне, Манчестере ,и Бирмин-гаме сходит с ума по паровой машине», так писал сотрудник Уатта Бобтон в июне 1781 г.

Уже в 60-х годах XVIII столетия назрела потребность в новом источнике мощной двигательной силы. Особенно остро ощущался недостаток в более мощном двигателе в горной и металлургической промышленности. Развивающаяся промышленность требовала добычи большого количества угля. Все глубже и дальше уходили в землю угольные шахты. Необходимо было откачивать воду из копей с большой глубины. Таким образом создание нового усовершенствованного двигателя стало обще-ственно-экономической необходимостью.

В 1764 г. профессор физики и астрономии Глазговского университета Андерсен собирался излагать студентам теорию пара. Для демонстрации опытов он решил показать модель паровой машины, уже применявшейся в английском горном деле: водоотливной машины Ньюкомена. Модель оказалась испорченной. Ее починка была поручена молодому сотруднику кафедры. Это и был Джемс Уатт, «мастер математических инструментов».

Уатт начал с подробного изучения порученной ему модели. Перед ним была так называемая атмосферная машина. Внутри открытого сверху цилиндра двигался поршень. Его движения передавались при помощи балансира штанге насоса. Когда в цилиндр впускался пар, поршень подымался вверх, штанга насоса опускалась. Затем открывали кран для холодной воды, охлаждавшей цилиндр, при этом пар сгущался, и в цилиндре получалось разреженное пространство. Теперь давление внешнего воздуха заставляло поршень двигаться вниз и поднимать штангу насоса.

Уатт исправил испорченную модель. Но к его удивлению пущенная в ход машина не давала нужного количества пара. Молодой ученый заинтересовался этим явлением и решил исследовать свойства водяного пара.

Прежде всего он просмотрел соответствующую научную литературу. Но она его не удовлетворила. Тогда он сам попытался выяснить связь между давлением и температурой водяного пара и определить его удельный объем.

Джемс Уатт

При содействии своего друга, физика Блэ! Уатт поставил целый ряд опытов. Ему удало получить несколько существенных результат! Особенно поразило его такое явление: прев] щенная в пар вода может нагревать до теме ратуры кипения (100° Ц) примерно в шесть { большее количество холодной воды.

Физик Блэк помог своему другу уяснить = замечательное явление. Он изложил ему т( рию «скрытой теплоты». Тела, меняющие св физическое состояние (например вода, прев[ щенная в пар) отдают или поглощают И31 стное количество теплоты, для нас неприм' ное, Блэк назвал эту теплоту «скрытою».

Из этих теоретических опытов вытекг весьма важные практические выводы, их и с, лал Уатт.

В машине Ньюкомена цилиндр поперемек охлаждается и нагревается. В результате по. чается огромная потеря теплоты,—в этом гл ный недостаток машины Ньюкомена. Уме1 шить эту потерю можно было бы только п одном условии, — цилиндр все время дол» оставаться нагретым. Он всегда должен сох нять температуру поступающего пара. Но в же время опускание поршня в цилиндре моя происходит только при сгущении пара, а ; этого требуется большое охлаждение (до 37°

Как совместить эти противоречивые требо ния? Уатт долго думал об этом. Наконец нашел решение. В бумагах Уатта не сохра лось сведений, каким именно путем пришел к своему открытию. Но вот как передавал с ва самого Уатта один из его знакомых в Гл говском научном обществе.