磨煉中成長(cháng)高中作文
瓦特是世界公認的蒸汽機發(fā)明家。他的創(chuàng )造精神、超人的才能和不懈的鉆研為后人留下了寶貴的精神和物質(zhì)財富。瓦特改進(jìn)、發(fā)明的蒸汽機是對近代科學(xué)和生產(chǎn)的巨大貢獻，具有劃時(shí)代的意義，它導致了第一次工業(yè)技術(shù)革命的興起，極大的推進(jìn)了社會(huì )生產(chǎn)力的發(fā)展。
1736年，瓦特出生在英國蘇格蘭格拉斯哥市附近的一個(gè)小鎮格里諾克，他的父親是一個(gè)經(jīng)驗豐富的木匠，祖父和叔父都是機械工匠。少年時(shí)代的瓦特，由于家境貧苦和體弱多病，沒(méi)有受過(guò)完整的正規教育。他曾經(jīng)就讀于格里諾克的文法學(xué)校，數學(xué)成績(jì)特別優(yōu)秀，但沒(méi)有畢業(yè)就退學(xué)了。但是，他在父母的教導下，一直堅持自學(xué)，很早就對物理和數學(xué)產(chǎn)生了興趣。瓦特從六歲開(kāi)始學(xué)習幾何學(xué)，到十五歲時(shí)就學(xué)完了《物理學(xué)原理》等書(shū)籍。他常常自己動(dòng)手修理和制作起重機、滑車(chē)和一些航海器械。
1753年，瓦特到格拉斯哥市當徒工。由于收入過(guò)低不能維持生活，第二年他又到倫敦的一家儀表修理廠(chǎng)當徒工。憑借著(zhù)自己的勤奮好學(xué)，他很快學(xué)會(huì )了制造那些難度較高的儀器。但是繁重的勞動(dòng)和艱苦的生活損害了他的健康，一年后，他不得不回家休養。一年的學(xué)徒生活使他飽嘗辛酸，也使他練就了精湛的手藝，培養了他堅韌的個(gè)性。
1756年，當他的身體稍有好轉，瓦特再次踏上了坎坷的道路來(lái)到格拉斯哥市。他想當一名修造儀器的工人，但是因為他的手藝沒(méi)有滿(mǎn)師，當時(shí)的行會(huì )不允許。幸運的是，瓦特的才能引起了格拉斯哥大學(xué)教授臺克的重視。在他的介紹下，瓦特進(jìn)入格拉斯哥大學(xué)當了教學(xué)儀器的工人。這所學(xué)校擁有當時(shí)較為完善的儀器設備，這使瓦特在修理儀器時(shí)認識了先進(jìn)的技術(shù)，開(kāi)闊了眼界。這時(shí)，他對以蒸汽作動(dòng)力的機械產(chǎn)生了濃厚的興趣，開(kāi)始收集有關(guān)資料，還為此學(xué)會(huì )了意大利文和德文。在大學(xué)里，他認識了化學(xué)家約瑟夫·布萊克和約翰·魯賓遜等。瓦特從他們那里學(xué)到了很多科學(xué)理論知識。1764年，瓦特與表妹瑪格麗特·米勒結了婚。
1764年，學(xué)校請瓦特修理一臺紐可門(mén)式蒸汽機，在修理的過(guò)程中，瓦特熟悉了蒸汽機的構造和原理，并且發(fā)現了這種蒸汽機的兩大缺點(diǎn)：活塞動(dòng)作不連續而且慢;蒸汽利用率低，浪費原料。以后，瓦特開(kāi)始思考改進(jìn)的辦法。直到1765年的春天，在一次散步時(shí)，瓦特想到，既然紐可門(mén)蒸汽機的熱效率低是蒸汽在缸內冷凝造成的，那么為什么不能讓蒸汽在缸外冷凝呢？瓦特產(chǎn)生了采用分離冷凝器的最初設想。
在產(chǎn)生這種設想以后，瓦特在同年設計了一種帶有分離冷凝器的蒸汽機。按照設計，冷凝器與汽缸之間有一個(gè)調節閥門(mén)相連，使他們既能連通又能分開(kāi)。這樣，既能把做工后的蒸汽引入汽缸外的冷凝器，又可以使汽缸內產(chǎn)生同樣的真空，避免了汽缸在一冷一熱過(guò)程中熱量的消耗，據瓦特理論計算，這種新的蒸汽機的熱效率將是紐可門(mén)蒸汽機的三倍。從理論上說(shuō)，瓦特的這種帶有分離器冷凝器的蒸汽機顯然優(yōu)于紐可門(mén)蒸汽機，但是，要把理論上的東西變?yōu)閷?shí)際上的東西，把圖紙上的蒸汽機變?yōu)閷?shí)在的蒸汽機，還要走很長(cháng)的路。瓦特辛辛苦苦造出了幾臺蒸汽機，但效果反而不如紐可門(mén)蒸汽機，甚至四處漏氣，無(wú)法開(kāi)動(dòng)。盡管耗資巨大的試驗使他債臺高筑，但他沒(méi)有在困難面前怯步，繼續進(jìn)行試驗。當布萊克知道瓦特的奮斗目標和困難處境時(shí)，他把瓦特介紹給了自己一個(gè)十分富有的朋友——化工技師羅巴克。當時(shí)羅巴克是一個(gè)十分富有的企業(yè)家，他在蘇格蘭的卡隆開(kāi)辦了第一座規模較大的煉鐵廠(chǎng)。雖然當時(shí)羅巴克已近50歲，但對科學(xué)技術(shù)的新發(fā)明仍然傾注著(zhù)極大的熱情。他對當時(shí)只有三十來(lái)歲的瓦特的新裝置很是贊許，當即與瓦特簽訂合同，贊助瓦特進(jìn)行新式蒸汽機的試制。
從1766年開(kāi)始，在三年多的時(shí)間里，瓦特克服了在材料和工藝等各方面的困難，終于在1769年制出了第一臺樣機。同年，瓦特因發(fā)明冷凝器而獲得他在革新紐可門(mén)蒸汽機的過(guò)程中的第一項專(zhuān)利。第一臺帶有冷凝器的蒸汽機雖然試制成功了，但它同紐可門(mén)蒸汽機相比，除了熱效率有顯著(zhù)提高外，在作為動(dòng)力機來(lái)帶動(dòng)其他工作機的性能方面仍未取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。就是說(shuō)，瓦特的這種蒸汽機還是無(wú)法作為真正的動(dòng)力機。
由于瓦特的這種蒸汽機仍不夠理想，銷(xiāo)路并不廣。當瓦特繼續進(jìn)行探索時(shí)，羅巴克本人已瀕于破產(chǎn)，他又把瓦特介紹給了自己的朋友、工程師兼企業(yè)家博爾頓，以便瓦特能得到贊助繼續進(jìn)行他的研制工作。博爾頓當時(shí)經(jīng)四十多歲，是位能干的工程師和企業(yè)家。他對瓦特的創(chuàng )新精神表示贊賞，并愿意贊助瓦特。博爾頓經(jīng)常參加社會(huì )活動(dòng)，他是當時(shí)伯明翰地區著(zhù)名的科學(xué)社團“圓月學(xué)社”的主要成員之一。參加這個(gè)學(xué)社的大多都是本地的一些科學(xué)家、工程師、學(xué)者以及科學(xué)愛(ài)好者。經(jīng)博爾頓的介紹，瓦特也參加了圓月學(xué)社。在圓月學(xué)社活動(dòng)期間，由于與化學(xué)家普列斯特列等交往，瓦特對當時(shí)人們關(guān)注的氣體化學(xué)與熱化學(xué)有了更多的了解，為他后來(lái)參加水的化學(xué)成分的爭論奠定了基礎。更重要的是，圓月學(xué)社的活動(dòng)使瓦特進(jìn)一步增長(cháng)了科學(xué)見(jiàn)識，活躍了科學(xué)思想。
瓦特自與博爾頓合作之后即在資金、設備、材料等方面得到大力支持。瓦特又生產(chǎn)了兩臺帶分離冷凝器的蒸汽機，由于沒(méi)有顯著(zhù)的改進(jìn)，這兩臺蒸汽機并沒(méi)有得到社會(huì )的關(guān)注。這兩臺蒸汽機耗資巨大，使博爾頓也瀕臨破產(chǎn)，但他仍然給瓦特以慷慨的贊助。在他的支持下，瓦特以百折不撓的毅力繼續研究。自1769年試制出帶有分離冷凝器的蒸汽機樣機之后，瓦特就已看出熱效率低已不是他的蒸汽機的主要弊病，而活塞只能作往返的直線(xiàn)運動(dòng)才是它的根本局限。
1781年，瓦特仍然在參加圓月學(xué)社的活動(dòng)，也許在聚會(huì )中會(huì )員們提到天文學(xué)家赫舍爾在當年發(fā)現的天王星以及由此引出的行星繞日的圓周運動(dòng)啟發(fā)了他，也許是鐘表中的齒輪的圓周運動(dòng)啟發(fā)了他。他想到了把活塞往返的直線(xiàn)運動(dòng)變?yōu)樾D的圓周運動(dòng)就可以使動(dòng)力傳給任何工作機。同年，他研制出了一套被稱(chēng)為“太陽(yáng)和行星”的齒輪聯(lián)動(dòng)裝置，終于把活塞的往返的直線(xiàn)運動(dòng)轉變?yōu)辇X輪的旋轉運動(dòng)。為了使輪軸的旋軸增加慣性，從而使圓周運動(dòng)更加均勻，瓦特還在輪軸上加裝了一個(gè)火飛輪。由于對傳統機構的這一重大革新，瓦特的這種蒸汽機才真正成為了能帶動(dòng)一切工作及的動(dòng)力機。1781年底，瓦特以發(fā)明帶有齒輪和拉桿的機械聯(lián)動(dòng)裝置獲得第二個(gè)專(zhuān)利。
由于這種蒸汽機加上了輪軸和飛輪，這時(shí)的蒸汽機在把活塞的往返直線(xiàn)運動(dòng)轉變?yōu)檩嗇S的旋轉運動(dòng)時(shí)，多消耗了不少能量。這樣，蒸汽機的效率不是很高，動(dòng)力不是很大。為了進(jìn)一步提高蒸汽機的效率，增大蒸汽機的效率，瓦特在發(fā)明齒輪聯(lián)動(dòng)裝置之后，對汽缸本身進(jìn)行了研究，他發(fā)現，他雖然把紐可門(mén)蒸汽機的內部冷凝變成了外部冷凝，使蒸汽機的熱效率有了顯著(zhù)提高，但他的蒸汽機中蒸汽推動(dòng)活塞的沖程工藝與紐可門(mén)蒸汽機沒(méi)有不同。兩者的蒸汽都是單項運動(dòng)，從一端進(jìn)入、另一端出來(lái)。他想，如果讓蒸汽能夠從兩端進(jìn)入和排出，就可以讓蒸汽即能推動(dòng)活塞向上運動(dòng)又能推動(dòng)活塞向下運動(dòng)。那末，他的效率就可以提高一倍。1782年，瓦特根據這一設想，試制出了一種帶有雙向裝置的新汽缸。由此瓦特獲得了他的第三項專(zhuān)利。把原來(lái)的單項汽缸裝置改裝成雙向汽缸，并首次把引入汽缸的蒸汽由低壓蒸汽變?yōu)楦邏赫羝�，這是瓦特在改進(jìn)紐可門(mén)蒸汽機的過(guò)程中的第三次飛躍。通過(guò)這三次技術(shù)飛躍，紐可門(mén)蒸汽機完全演變?yōu)榱送咛卣羝麢C。
從最初接觸蒸汽技術(shù)到瓦特蒸汽機研制成功，瓦特走過(guò)了二十多年的艱難歷程。瓦特雖然多次受挫、屢遭失敗，但他仍然堅持不懈、百折不回，終于完成了對紐可門(mén)蒸汽機的三次革新。使蒸汽機得到了更廣泛的應用，成為改造世界的動(dòng)力。
1784年，瓦特以帶有飛輪、齒輪聯(lián)動(dòng)裝置和雙向裝置的高壓蒸汽機的綜合組裝，取得了他在革新紐可門(mén)蒸汽機過(guò)程中的第四項專(zhuān)利。1788年，瓦特發(fā)明了離心調速器和節氣閥;1790年，他又發(fā)明了汽缸示工器，至此瓦特完成了蒸汽機發(fā)明的全過(guò)程。
1785年，瓦特被當選為英國皇家學(xué)會(huì )會(huì )員。1814年，他被法國科學(xué)家學(xué)會(huì )接納為外國會(huì )員。
1790年以后，優(yōu)厚的專(zhuān)利稅使瓦特成為一個(gè)很有錢(qián)的名人。
1819年8月5日，瓦特在希思菲爾德郡的家里去世，遺體埋葬在漢德沃爾斯郊區的教堂里。
瓦特生活在十八、十九世紀的英國，所以在他的身上不可避免的帶有時(shí)代和階級的局限。他曾經(jīng)阻撓蒸汽機和高壓蒸汽機的發(fā)明和推廣，還嘲笑別人用蒸汽機來(lái)驅動(dòng)車(chē)輛的努力。
瓦特為蒸汽機的推廣使用做出了不可磨滅的重要貢獻、有力的推動(dòng)了社會(huì )的前進(jìn)。恩格斯在《自然辨證法》中這樣寫(xiě)道：“蒸汽機是第一個(gè)真正國際性的發(fā)明……瓦特給它加上了一個(gè)分離的冷凝器，這就使蒸汽機在原則上達到了現在的水平�！焙笕藶榱思o念這位偉大的發(fā)明家，把功率的單位定為“瓦特”。
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