蒸汽機是誰發明的（怎么發明的）

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世界上第一臺蒸汽機是古希臘數學家HeroofAlexandria在1世紀發明的Aeolipile，但它只是一個玩具。大約在1679年，法國物理學家丹尼斯巴本在觀察了高壓鍋中逸出的蒸汽后，制作了第一臺蒸汽機的工作模型。同時，塞繆爾莫蘭也提出了蒸汽機的設想詹姆斯瓦特。698年的托馬斯塞維利亞、1712年的托馬斯紐科門和1769年的詹姆斯瓦特制造了早期的工業蒸汽機，他們都為蒸汽機的發展做出了自己的貢獻。1807年，羅伯特富爾頓是第一個成功駕駛蒸汽機船的人。瓦特不是蒸汽機的發明者。在他之前，蒸汽機，即紐科門蒸汽機，很早就出現了，但耗煤量大，效率低。利用瓦特的科學理論，他逐漸發現了這臺蒸汽機的故障。從1765年到1790年，他做了一系列發明，如分離式冷凝器、汽缸外保溫層、用油潤滑活塞、行星齒輪、平行連桿機構、離心調速器、節流閥、壓力表等。使得蒸汽機的效率是原來紐科門發動機的三倍以上，最終發明了現代蒸汽機。從16世紀末到17世紀末，英國的采礦業，尤其是煤礦業，已經發展到相當大的規模。僅靠人力和畜力很難滿足礦井排除地下水的要求，而且現場有豐富而廉價的煤作為燃料。現實的需要促使英國的帕賓、薩弗里、紐科門等許多人投身于“火力提水”的探索和實驗。最初的真空蒸汽機是用來抽出礦井里的水的。紐科門的蒸汽機將蒸汽引入汽缸，然后關閉閥門，再將冷水灑入汽缸，蒸汽凝結時造成真空。活塞另一側的空氣壓力推動活塞。把一根桿子深深地插進礦井里來驅動水泵。蒸汽機活塞的運動通過這根桿傳遞給泵的活塞，把水從井里抽出來。第一個很大的改進是通過一個閥門把氣缸和冷凝氣缸分開。瓦特在伯明翰發明了這項改進。這一改進提高了蒸汽機的效率。下一個改進是自動操作閥門。這些早期的真空蒸汽機效率有限，但由于壓力相對較低，更安全。在材料損壞的情況下，機器向內收縮而不是向外爆炸。它們的效率受到外部空氣壓力、氣缸變形、燃燒和沸騰效率以及冷凝能力的限制。理論上的最大效率受限于水在普通大氣壓下相對較低的沸騰溫度。高溫高壓蒸汽的使用大大提高了蒸汽機的效率。但這種蒸汽機比真空蒸汽機危險得多。鍋爐和機器的爆炸造成了許多重大事故。安全閥在這里有了很大的改進。當壓力過高時，安全閥放氣并減壓。但安全的真正保障只靠施工、運維經驗和安全規則。薩弗里制造了世界上第一臺實用的蒸汽提水機，并于1698年獲得了名為“礦工之友”的英國專利。他先在一個蛋形的容器中充入蒸汽，然后關閉蒸汽進氣閥，向容器外噴射冷水，使容器內的蒸汽凝結形成真空。打開進水閥，礦井底部的水通過進水管被大氣壓力吸入容器內；關閉進水閥，重新打開進水閥，利用蒸汽壓力將容器內的水通過排水閥壓出。當容器內的水被排空并充滿蒸汽時，關閉進水閥和排水閥，再次噴水使蒸汽凝結。如此循環往復，兩個蛋形容器交替工作，不斷排水。Savery的水泵依靠真空吸力抽水，抽水深度不能超過六米。為了從幾十米深的礦井中抽水，在當時的礦井深處安裝提水機無疑是困難和危險的，而且只有更高的蒸汽壓力才能使水壓到達地面。紐蓋特和他的助手卡利在1705年發明了大氣蒸汽機來驅動獨立的水 紐科門蒸汽機的熱效率很低，這主要是由于蒸汽進入氣缸后，凝結在剛被水冷卻的氣缸壁上，損失了大量的熱量。只在煤價低的產煤區推廣。蒸汽機1764年，英國儀器修理工詹姆斯瓦特在為格拉斯哥大學修理紐科門蒸汽機模型時注意到了這個缺點。1765年，他發明了冷凝器與缸壁分離的蒸汽機，并于1769年獲得英國專利。在早期，瓦特的蒸汽機仍然使用平衡桿和拉桿機構來驅動水泵。為了清除冷凝器中的冷凝物和空氣，瓦特安裝了一個空氣泵。他還在汽缸外壁安裝夾層，用蒸汽加熱汽缸壁，減少冷凝損失。瓦特的創造性工作使蒸汽機迅速發展。他把原來只能提水的機械變成了可以廣泛使用的蒸汽機，蒸汽機的熱效率提高了一倍，煤耗大大降低。因此，瓦特是蒸汽機的創新者。自18世紀后期以來，蒸汽機不僅被廣泛用于采礦，而且被用于冶煉、紡織、機器制造和其他工業。它在20多年的時間里(1766-1789年)使英國的紡織品產量增加了5倍，為市場提供了大量的消費品，加速了資金的積累，對運輸業提出了迫切的要求。在船舶上使用蒸汽機作為推進動力的實驗始于1776年，經過不斷的改進，到1807年，美國的富爾頓制造出了第一艘用開式輪子推進的實用蒸汽機船“克萊蒙特”號。從那以后，蒸汽機在船上用作推進動力已經有一百多年了。1800年，英國的特里維西克設計了一臺可以安裝在大型車體上的高壓蒸汽機。1803年，他用它來驅動在環形軌道上運行的機車，并讓喜歡新奇的人乘坐，給他們充電。這是火車頭的原型。英國的斯蒂芬森不斷改進機車，并于1829年創造了“火箭”蒸汽機車。機車以46公里/小時的速度牽引著一節載有30名乘客的車廂，引起了各國的關注，開啟了鐵路時代。19世紀末，隨著電力應用的興起，蒸汽機一度成為發電站的主要動力機械。1900年，美國紐約有一座單位功率為五兆瓦的蒸汽機發電站。蒸汽機的發展在20世紀初達到頂峰。它具有恒轉矩、變速、可逆、運行可靠、制造和維修方便等優點。因此被廣泛應用于電站、工廠、機車和船舶。領域中，特別在軍艦上成了當時唯一的原動機。??　　需要特別注意的是，許多教科書上（歷史書、物理書）說瓦特是蒸汽機的發明者。這是誤傳。蒸汽機是英國人薩維利（Savery）于1698年、紐可門（Newcomen）于1705年各自獨立發明的，用于礦井抽水。當時效率很低。1765年，瓦特在修理紐可門機的基礎上，對蒸汽機做了重大改進，使冷凝器與汽缸分離，發明曲軸和齒輪傳動以及離心調速器等，使蒸汽機實現了現代化，大大提高了蒸汽機的效率。??瓦特的這些發明，仍使用在現代蒸汽機中，為紀念瓦特的貢獻，功率的單位名稱以其姓氏命名。（《物理學（第五版）》）。

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