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蒸汽带来怎样的启示

时间:2023-09-28 百科知识 版权反馈
【摘要】:瓦特高兴了,几乎叫出声来,他把壶盖揭开盖上,盖上又揭开,反复验证。瓦特终于弄清楚了,是水蒸汽推动壶盖跳动,这水蒸汽的力量还真不小呢。他的祖母过于急躁和主观了,这句随随便便不放在心上的话,险些挫伤了瓦特的自尊心和探求科学知识的积极性。年迈的老人啊,根本不理解瓦特的心,不知道水蒸汽对瓦特有多么大的启示!水蒸汽推动壶盖跳动的物理现象,不正是瓦特发明蒸汽机的认识源泉吗?

2 蒸汽带来怎样的启示?

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蒸汽机是将蒸汽的能量转换为机械功的往复式动力机械,蒸汽机的出现曾引起了18世纪的工业革命,直到20世纪初,它仍然是世界上最重要的原动机,后来才逐渐让位于内燃机和汽轮机等。

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陷入沉思的瓦特

真正的蒸汽机是瓦特发明的,关于瓦特有这样的一个故事,在瓦特的故乡——格林诺克的小镇于上,家家户户都是生火烧水做饭。对这种司空见惯的事,有谁留过心呢?瓦特就留了心。有一次,他在厨房里看祖母做饭。灶上坐着一壶开水。开水在沸腾。壶盖“啪啪啪”地作响,不停地往上跳动。瓦特观察好半天,感到很奇怪,猜不透这是什么缘故,就问祖母说:“什么使壶盖跳动呢?”

祖母回答说:“水开了,就这样。”

瓦特没有满足,又追问:“为什么水开了壶盖就跳动?是什么东西推动它吗?”

可能是祖母太忙了,没有工夫回答他,便不耐烦地说:“不知道。小孩子刨根问底地问这些有什么意思呢。”

瓦特在他祖母那里不但没有找到答案,反而受到了批评,心里很不舒服,可他并不灰心。

连续几天,每当做饭时,他就蹲在火炉旁边细心地观察。起初,壶盖很安稳,隔了一会儿,水要开了,发出“哗哗”的响声。

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瓦特的好奇

不久,壶里的蒸汽冒出来,推动壶盖跳动了。蒸汽不住地往上冒,壶盖也不停地跳动着,好像里边藏着个魔术师,在变戏法似的。瓦特高兴了,几乎叫出声来,他把壶盖揭开盖上,盖上又揭开,反复验证。他还把杯子、调羹遮在水蒸汽喷出的地方。瓦特终于弄清楚了,是水蒸汽推动壶盖跳动,这水蒸汽的力量还真不小呢。

就在瓦特兴高采烈、欢喜若狂的时候,祖母又开腔了,漫不经心地说:“你这孩子,不知好歹,水壶有什么好玩的,快给我走开!”

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他的祖母过于急躁和主观了,这句随随便便不放在心上的话,险些挫伤了瓦特的自尊心和探求科学知识的积极性。年迈的老人啊,根本不理解瓦特的心,不知道水蒸汽对瓦特有多么大的启示!水蒸汽推动壶盖跳动的物理现象,不正是瓦特发明蒸汽机的认识源泉吗?

1764年,格拉斯哥大学收到一台要求修理的纽可门蒸汽机,任务交给了瓦特。瓦特将它修好后,看看它工作那么吃力,就像一个老人在喘气,颠颠颤颤地负重行走,觉得实在应该将它改进一下。

他注意到毛病主要是缸体随着蒸汽每次热了又冷,冷了又热,白白浪费了许多热量。能不能让它一直保持不冷而活塞又照常工作呢?于是他自己出钱租了一个地窖,收集了几台报废的蒸汽机,决心要造出一台新式机器来。

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纽可门蒸汽

从此,瓦特整日摆弄这些机器,两年后,总算弄出个新机样子。可是点火一试,那汽缸到处漏气,瓦特想尽办法,用毡子包,用油布裹,几个月过去了,还是治不了这个毛病。

一天他又趴到汽缸前观察漏气的原因,不小心一股热气冲出,他急忙躲闪,右肩上已是红肿一片,就像被一把热刀削过一样,辣辣地疼起来,弄得他心烦意乱。他真有些灰心了,这时,是他的妻子给了他勇气,妻子用激将法又激起了继续研究下去的雄心。

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汽车气缸

他又回到地下实验室,将过去的资料重新翻阅一番,打起精神又干了起来,干累了就守着炉子烧一壶水喝茶。一天,他一边喝茶,一边看着那一动一动的壶盖。他看看炉子上的壶又看看手中的杯子,突然灵感来了:茶水要凉,倒在杯里;蒸汽要冷,何不也把它从汽缸里也“倒”出来呢?

这样想着,瓦特立即设计了一个和汽缸分开的冷凝器,这下热效率提高了3倍,用的煤只有原来的1/4。这关键的地方一突破,瓦特顿时觉得前程光明。他又到大学里向布莱克教授请教了一些理论问题,教授又介绍他认识了发明镗床的威尔金技师,这位技师立即用镗炮筒的方法制造了汽缸和活塞,解决了那个最头疼的漏气问题。

1784年,瓦特的蒸汽机已装上曲轴、飞轮,活塞可以靠从两边进来的蒸汽连续推动,再不用人力去调节活门,世界上第一台真正的蒸汽机诞生了。

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瓦特改进的蒸汽机

知识解码

热气球

热气球利用加热的空气密度低于气球外的空气密度以产生浮力飞行,热气球主要通过自带的机载加热器来调整气囊中空气的温度,从而达到控制气球升降的目的。

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