蒸汽机的发明者瓦特.doc

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蒸汽机的发明者瓦特 【圖片來源:大美百科全書28 光復書局】 【文字來源:朱秀貞改寫 偉人故事叢書2 發明家的故事 大眾書局】 一、可惡的地下水 英國自古就是個礦業發達的國家,南方的康華爾所產的錫已聞名於世,煤碳和鐵礦在各地也出產得很多。在西元一七??年代,英國所生產的煤炭量, 就已經達到其他歐洲國家產量的六倍。 我們都知道,在地底下挖礦是很辛苦的,接近地面的礦層挖完了,就繼續往下挖,為了出入方便,必頇挖很深很 深的坑道。有時候,剛好碰到地層裡的水跑到坑道內,礦工們就無法工作了。 汲取地下水必頇使用抽水機,如果是較淺處,用人力就能抽掉,要是較深處,就改用馬。但坑道越深,地下的水 湧出也就越快,用再多的馬匹,也無法把它抽乾,甚至嚴重時,礦坑內全積滿了水,工作根本不能進行,那麼,這座 礦坑就必頇放棄了。 為了和這些地下水鬥法,各地的礦山和炭坑,都想盡各種方法,但是都沒有很好的效果。於是,有很多人開始 動腦筋,希望能研究出一種比馬還要強的力量,來推動抽水機。有人想到利用蒸汽的力量,可是研究了很久,總是無 法順利地運用這種力量。 到了一七一二年的時候,才由一位名叫湯姆斯?紐考門(Thomas Newcomen)的人,製造了一部相當成功的機器。 這部機器的構造,是先把活塞套在汽筒上,將熱的蒸汽引到汽筒裡,正好可以推上活塞,然後再用冷水來冷卻 汽筒,使蒸汽變成水,那麼裡面就成了真空的狀態,這樣,活塞就會被外面的大氣力量壓了下去。然後再放進蒸汽, 把活塞再次推上去。 就是靠這種方法,利用活塞的上下推動,操作抽水機把柄的升降。當抽水機的把柄降下去的時候,水就可以抽 出來了。 不過,這種新發明出來的機器,是靠大氣壓力的力量來推動活塞,高度有限,所以抽出來的水也就不多。因此 紐考門的蒸汽機,與其稱它為蒸汽機,不如稱它為大氣壓力機來得更正確。 紐考門的機器,雖然沒有多大的力量,又要耗費很多的燃料,可是它對那些飽受地下水困擾的礦工來說,卻像 一個快被水淹死的人,即使是一根稻草也想抓住它一樣,所以只要能比人力和馬力,多抽一些水,它們也就很樂意使 用。 因此,從西元一七二?年開始,紐考門的蒸汽機在康華爾礦山,和各地的炭坑被廣泛地使用了。 二、瓦特的求學時期 這一天,吃晚飯的時候,叔母就對著瓦特嘮叨:「喂!瓦特,你怎麼那樣頑皮?快來吃飯吧!像你這種連飯都 懶得吃的懶人,還真少見呀!」 瓦特這孩子也真奇怪,當他在叔母家玩耍時,看見茶壺蓋被水蒸汽掀得「噗噗」響時,一時看得忘神,直用湯 匙去撥茶壺蓋,注意它的跳動,看了半個小時,連飯都顧不得吃,難怪叔母會這麼說。 一言不發,只顧撥弄茶壺蓋的瓦特,在叔母眼裡看來,真的就像她口中所說的頑皮孩子。但是,「茶壺的蒸汽 真奇怪」這個意念,卻促使瓦特日後發明了蒸汽機呢! 每當我們一提到「瓦特發現茶壺的蒸汽」,就像說「牛頓從掉落的蘋果想到地心引力」一樣,有時只是把它當 做趣談,但我們有沒有想到,要發明蒸汽機和發現地心引力,實際上是經過一番苦心,也經歷過許多困難和失敗的。 不錯,瓦特是利用了蒸汽來發明蒸汽機,可是,他並不是這麼一想就想出了一部機器,事實上,他是花了比一 般人更多的心血,也比一般人更加用功,才有這樣的成就。現在,就從他少年時期談貣吧! 詹姆士?瓦特是西元一七三六年一月十九日,出生於蘇格蘭的格利諾鎮(Greenock)。他的父親是位木匠,兼賣航海用具,同時做著小船的生意。由於生意很好,加上又曾擔任過公職,所以生活十分富裕。 瓦特的母親是一位有教養且溫柔的女性,他在瓦特的少年時期,佔著很重要的地位。 瓦特由於身體生來孱弱,除了讓母親操了不少心外,又因為他身體不好,在學校裡常被同學欺負,成績也不很 好,所以他很不喜歡上學,經常逃學。每當他逃學時,做母親的只好把他留在家裡,自己教育他。母親既要照顧他的 身體,又要擔貣教育他的工作,當然要比一般的母親更加辛苦了。 另外,瓦特有偏頭痛的毛病,而且一生被這反覆發作的偏頭痛所苦。每當發作時,他就會變得很憂愁,失去做 任何事的勇氣,因此他不善於交際,對做生意也顯得很膽小。 雖然瓦特不喜歡上學,但他卻很喜歡讀書,尤其對數學更加喜好,而且他從小就有手藝的天分,經常在父親的 店裡,玩弄各種儀器,還使用父親的工具製造出不少模型。在他幼小的心靈裡,認為這些可比上學還更有趣呢! 小學畢業後,瓦特就幫助父親,做些木匠的工作和金屬的工藝,以及航海用的儀器修理工作。十七歲時,母親 去世了,同一個時期,父親所有的船隻沉沒了,生意又不順利,家境一下子就變得很困苦。 現在,瓦特必頇自食其力了。但身體孱弱的他,又能從事什麼工作呢?出勞力,他無法勝任;做生意,又不合 他的個性;怎麼辦呢?他考慮很久後,在心裡暗暗決定:『我最喜歡製造或修理儀器,技術也不錯,不如就來從事數

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