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一,、蒸汽機(jī)的發(fā)展歷程？

世界上第一臺(tái)蒸汽機(jī)是由古希臘數(shù)學(xué)家亞歷山大港的希羅（Hero of Alexandria）于1世紀(jì)發(fā)明的汽轉(zhuǎn)球（Aeolipile）,，這是蒸汽機(jī)的雛形,。

詹姆斯·瓦特（James Watt).

約1679年法國(guó)物理學(xué)家丹尼斯·巴本在觀察蒸汽逃離他的高壓鍋后制造了第一臺(tái)蒸汽機(jī)的工作模型。同時(shí)代的薩繆爾·莫蘭也提出了蒸汽機(jī)的主意,。

1698年托馬斯·塞維利和1712年托馬斯·紐科門制造了早期的工業(yè)蒸汽機(jī),，他們對(duì)蒸汽機(jī)的發(fā)展都做出了自己的貢獻(xiàn)。1807年羅伯特·富爾頓第一個(gè)成功地用蒸汽機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)輪船,。瓦特運(yùn)用科學(xué)理論,，逐漸發(fā)現(xiàn)了這種蒸汽機(jī)的毛病所在。從1765年到1790年,，他進(jìn)行了一系列發(fā)明,，比如分離式冷凝器、汽缸外設(shè)置絕熱層,、用油潤(rùn)滑活塞,、行星式齒輪、平行運(yùn)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu),、離心式調(diào)速器,、節(jié)氣閥、壓力計(jì)等等，使蒸汽機(jī)的效率提高到原來(lái)紐科門機(jī)的3倍多,，最終發(fā)明出工業(yè)用蒸汽機(jī),。

16世紀(jì)末到17世紀(jì)后期，英國(guó)的采礦業(yè),，特別是煤礦,，已發(fā)展到相當(dāng)?shù)囊?guī)模，單靠人力,、畜力已難以滿足排除礦井地下水的要求,，而現(xiàn)場(chǎng)又有豐富而廉價(jià)的煤作為燃料。現(xiàn)實(shí)的需要促使許多人,，如英國(guó)的帕潘,、薩弗里、紐科門等就致力于“以火力提水”的探索和試驗(yàn),。

最初的真空蒸汽機(jī)被用來(lái)將礦井里的水抽出來(lái),。紐科門的蒸汽機(jī)將蒸汽引入氣缸后閥門被關(guān)閉，然后冷水被撒入汽缸,，蒸汽凝結(jié)時(shí)造成真空,。活塞另一面的空氣壓力推動(dòng)活塞,。在礦井中聯(lián)結(jié)一根深入豎井的桿來(lái)驅(qū)動(dòng)一個(gè)泵,。蒸汽機(jī)活塞的運(yùn)動(dòng)通過(guò)這根桿傳到泵的活塞來(lái)將水抽到井外。

第一個(gè)巨大的改善是將氣缸與凝結(jié)缸通過(guò)一個(gè)閥門分開(kāi),。瓦特在伯明翰發(fā)明了這個(gè)改進(jìn),。這個(gè)改進(jìn)提高了蒸汽機(jī)的效率。下一個(gè)改進(jìn)是將閥門的操作自動(dòng)化,。

這些早期的真空蒸汽機(jī)的效率有限,，但它們比較安全，因?yàn)樗鼈兊膲毫Ρ容^低,，在物質(zhì)發(fā)生損壞的情況下機(jī)器向內(nèi)收縮,，而不是向外爆炸。它們的效率受外部氣壓,、氣缸變形,、燃燒和沸騰的效率和凝結(jié)能力的限制。理論最高效率受水在普通大氣壓下比較低的沸騰溫度限制,。使用高溫高壓的蒸汽為蒸汽機(jī)的效率帶來(lái)了巨大的提高,。但這種蒸汽機(jī)比真空蒸汽機(jī)危險(xiǎn)得多。鍋爐和機(jī)器的爆炸造成了許多大事故,。安全閥在這里帶來(lái)了很大的改進(jìn),，在壓力過(guò)高的情況下安全閥放氣減壓,。但真正保證安全只有依靠建造、運(yùn)行和維護(hù)的經(jīng)驗(yàn)和安全規(guī)則,。

薩弗里制成的世界上第一臺(tái)實(shí)用的蒸汽提水機(jī),，在1698年取得標(biāo)名為“礦工之友”的英國(guó)專利。他將一個(gè)蛋形容器先充滿蒸汽,，然后關(guān)閉進(jìn)汽閥,，在容器外噴淋冷水使容器內(nèi)蒸汽冷凝而形成真空。打開(kāi)進(jìn)水閥,，礦井底的水受大氣壓力作用經(jīng)進(jìn)水管吸入容器中,；關(guān)閉進(jìn)水閥，重開(kāi)進(jìn)汽閥,，靠蒸汽壓力將容器中的水經(jīng)排水閥壓出,。待容器中的水被排空而充滿蒸汽時(shí)，關(guān)閉進(jìn)汽閥和排水閥,，重新噴水使蒸汽冷凝,。如此反復(fù)循環(huán)，用兩個(gè)蛋形容器交替工作,，可連續(xù)排水,。

薩弗里的提水機(jī)依靠真空的吸力汲水，汲水深度不能超過(guò)六米,。為了從幾十米深的礦井汲水,，須將提水機(jī)裝在礦井深處，用較高的蒸汽壓力才能將水壓到地面上,，這在當(dāng)時(shí)無(wú)疑是困難而又危險(xiǎn)的。

紐科門及其助手卡利在1705年發(fā)明了大氣式蒸汽機(jī),，用以驅(qū)動(dòng)獨(dú)立的提水泵,，被稱為紐科門大氣式蒸汽機(jī)。這種蒸汽機(jī)先在英國(guó),，后來(lái)在歐洲大陸得到迅速推廣,，它的改型產(chǎn)品直到19世紀(jì)初還在制造。紐科門大氣式蒸汽機(jī)的熱效率很低,，這主要是由于蒸汽進(jìn)入汽缸時(shí),，在剛被水冷卻過(guò)的汽缸壁上冷凝而損失掉大量熱量，只在煤價(jià)低廉的產(chǎn)煤區(qū)才得到推廣,。

蒸汽機(jī)火車頭

1764年,，英國(guó)的儀器修理工詹姆斯·瓦特為格拉斯哥大學(xué)修理紐可門蒸汽機(jī)模型時(shí)，注意到了這一缺點(diǎn),，并于1765年發(fā)明了設(shè)有與汽缸壁分開(kāi)的凝汽器的蒸汽機(jī),，并于1769年取得了英國(guó)的專利。初期的瓦特蒸汽機(jī)仍用平衡杠桿和拉桿機(jī)構(gòu)來(lái)驅(qū)動(dòng)提水泵，為了從凝汽器中抽除凝結(jié)水和空氣,，瓦特裝設(shè)了抽氣泵,。他還在汽缸外壁加裝夾層，用蒸汽加熱汽缸壁,，以減少冷凝損失,。

瓦特的創(chuàng)造性工作使蒸汽機(jī)迅速地發(fā)展，他使原來(lái)只能提水的機(jī)械,，成為了可以普遍應(yīng)用的蒸汽機(jī),，并使蒸汽機(jī)的熱效率成倍提高，煤耗大大下降,。因此瓦特是蒸汽機(jī)的改良者,。

自18世紀(jì)晚期起，蒸汽機(jī)不僅在采礦業(yè)中得到廣泛應(yīng)用,，在冶煉,、紡織、機(jī)器制造等行業(yè)中也都獲得迅速推廣,。它使英國(guó)的紡織品產(chǎn)量在20多年內(nèi)(從1766年到1789年)增長(zhǎng)了5倍,，為市場(chǎng)提供了大量消費(fèi)商品，加速了資金的積累,，并對(duì)運(yùn)輸業(yè)提出了迫切要求,。

在船舶上采用蒸汽機(jī)作為推進(jìn)動(dòng)力的實(shí)驗(yàn)始于1776年，經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn),，至1807年,，美國(guó)的富爾頓制成了第一艘實(shí)用的明輪推進(jìn)的蒸汽機(jī)船“克萊蒙”號(hào)。此后,，蒸汽機(jī)在船舶上作為推進(jìn)動(dòng)力歷百余年之久,。

1800年，英國(guó)的特里維西克設(shè)計(jì)了可安裝在較大車體上的高壓蒸汽機(jī),。1803年,，他把它用來(lái)推動(dòng)在一條環(huán)形軌道上開(kāi)動(dòng)的機(jī)車，找來(lái)喜歡新奇玩意兒的人乘坐,，向他們收費(fèi),，這就是機(jī)車的雛型。英國(guó)的史蒂芬孫將機(jī)車不斷改進(jìn),，于1829年創(chuàng)造了“火箭”號(hào)蒸汽機(jī)車,，該機(jī)車拖帶一節(jié)載有30位乘客的車廂，時(shí)速達(dá)46公里/時(shí),，引起了各國(guó)的重視,，開(kāi)創(chuàng)了鐵路時(shí)代,。

19世紀(jì)末，隨著電力應(yīng)用的興起,，蒸汽機(jī)曾一度作為電站中的主要?jiǎng)恿C(jī)械,。1900年，美國(guó)紐約曾有單機(jī)功率達(dá)五兆瓦的蒸汽機(jī)電站,。

蒸汽機(jī)的發(fā)展在20世紀(jì)初達(dá)到了頂峰,。它具有恒扭矩、可變速,、可逆轉(zhuǎn),、運(yùn)行可靠、制造和維修方便等優(yōu)點(diǎn),，因此曾被廣泛用于電站,、工廠、機(jī)車和船舶等各個(gè)領(lǐng)域中,，特別在軍艦上成了當(dāng)時(shí)唯一的原動(dòng)機(jī),。

需要特別注意的是，許多教科書(shū)上（歷史書(shū),、物理書(shū)）說(shuō)瓦特是蒸汽機(jī)的發(fā)明者,。這是誤傳。蒸汽機(jī)是英國(guó)人薩維利（Savery）于1698年,、紐可門（Newcomen）于1705年各自獨(dú)立發(fā)明的,，用于礦井抽水。當(dāng)時(shí)效率很低,。

1765年,，瓦特在修理紐可門機(jī)的基礎(chǔ)上，對(duì)蒸汽機(jī)做了重大改進(jìn),，使冷凝器與汽缸分離,，發(fā)明曲軸和齒輪傳動(dòng)以及離心調(diào)速器等，使蒸汽機(jī)實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化,，大大提高了蒸汽機(jī)的效率。瓦特的這些發(fā)明,，仍使用在現(xiàn)代蒸汽機(jī)中,，為紀(jì)念瓦特的貢獻(xiàn)，功率的單位名稱以其姓氏命名

二,、蒸汽機(jī)發(fā)明者,？

1世紀(jì)時(shí)，古希臘數(shù)學(xué)家亞歷山大港的希羅就發(fā)明汽轉(zhuǎn)球,，這是最初蒸汽機(jī)的雛形,。

1679年法國(guó)物理學(xué)家丹尼斯·巴本在觀察蒸汽逃離他的高壓鍋后制造了第一臺(tái)蒸汽機(jī)的工作模型,。約與此同時(shí)薩繆爾·莫蘭也提出了蒸汽機(jī)的主意。

1688年,，法國(guó)物理學(xué)家德尼斯·帕潘,，曾用一個(gè)圓筒和活塞制造出第一臺(tái)簡(jiǎn)單的蒸汽機(jī)。但是,，帕潘的發(fā)明沒(méi)有實(shí)際運(yùn)用到工業(yè)生產(chǎn)上,。

1705年，紐克曼經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究,，綜合帕潘和塞維利發(fā)明的優(yōu)點(diǎn),，創(chuàng)造了空氣蒸汽機(jī)。

1757年,，瓦特到格拉斯格大學(xué)當(dāng)實(shí)驗(yàn)員,，專門制作和修理教學(xué)儀器。大學(xué)為瓦特提供了良好的學(xué)習(xí)與實(shí)踐的機(jī)會(huì),。他孜孜不倦地學(xué)習(xí),，還掌握了德文和意大利文，一有機(jī)會(huì)就向大學(xué)里的教授請(qǐng)教,，有時(shí)還和他們爭(zhēng)論科學(xué)技術(shù)問(wèn)題,。

1763年，外邊送到大學(xué)里的一臺(tái)蒸汽機(jī)要瓦特負(fù)責(zé)修理,。瓦特和另外幾個(gè)人詳細(xì)地研究起來(lái),。經(jīng)過(guò)認(rèn)真研究，瓦特發(fā)現(xiàn)紐克曼蒸汽機(jī)有許多缺陷,，主要是燃料耗費(fèi)太大,，笨拙，應(yīng)用的范圍有限,，只能用于礦井抽水和灌溉,，瓦特決心造一臺(tái)比它更好的蒸汽機(jī)。

1784年,，瓦特對(duì)它進(jìn)行了改進(jìn),，為它增加了一種自動(dòng)調(diào)節(jié)蒸汽機(jī)速率的裝置，使它能適用于各種機(jī)械的運(yùn)動(dòng),。從此之后,，紡織業(yè)、采礦業(yè),、冶金業(yè),、造紙業(yè)、陶瓷業(yè)等工業(yè)部門,，都先后采用蒸汽機(jī)作為動(dòng)力了,。1807年,，美國(guó)人富爾把瓦特的蒸汽機(jī)裝在輪船上，從此,，航運(yùn)中的帆船時(shí)代結(jié)束了,。

三、世界七大洲,，誰(shuí)發(fā)明了蒸汽機(jī),？

世界上第一臺(tái)蒸汽機(jī)是由古希臘數(shù)學(xué)家亞歷山大港的希羅，于公元1世紀(jì)發(fā)明的汽轉(zhuǎn)球,，這就是蒸汽機(jī)的雛形,。約1679年，法國(guó)的家丹尼斯·巴本在觀察蒸汽逃離他的高壓鍋后,，制造了第一臺(tái)蒸汽機(jī)的工作模型,。

十八世紀(jì)，托馬斯·塞維利和托馬斯·紐科門制造了早期的工業(yè)蒸汽機(jī),，他們對(duì)蒸汽機(jī)的發(fā)展都做出了自己的貢獻(xiàn),。

后來(lái)，瓦特逐漸發(fā)現(xiàn)了這種蒸汽機(jī)的毛病所在,，對(duì)分離式冷凝器,、節(jié)氣閥、壓力計(jì)等進(jìn)行了一系列發(fā)明,，使蒸汽機(jī)的效率提高到原來(lái)紐科門機(jī)的3倍多,。

四、蒸汽機(jī)之父,？

1,、蒸汽機(jī)是瓦特發(fā)明的。

2,、公元70世紀(jì)古希臘的數(shù)學(xué)家西羅發(fā)明了一種叫做“汽轉(zhuǎn)球”的機(jī)器,，這是蒸汽機(jī)的雛形，后來(lái)又發(fā)展出了紐克曼蒸汽機(jī),，瓦特通過(guò)自己的科學(xué)理論,，將這些蒸汽機(jī)加以改良，造出了可以用于實(shí)際生產(chǎn)的蒸汽機(jī),。

3,、瓦特18歲的時(shí)候進(jìn)程學(xué)習(xí)了機(jī)械制造業(yè)，因?yàn)閺男〖彝ブ械亩δ咳?，讓瓦特?duì)制造機(jī)械培養(yǎng)出了濃厚的興趣，后來(lái)瓦特在大學(xué)里當(dāng)上了實(shí)驗(yàn)員,，一次外面送來(lái)一臺(tái)蒸汽機(jī)要瓦特負(fù)責(zé)修理,，這是一臺(tái)紐克曼蒸汽機(jī),，瓦特發(fā)現(xiàn)這臺(tái)蒸汽機(jī)有著很多缺陷，比如過(guò)于耗燃料,、又大又笨重等,。

4、于是一年之后,，瓦特開(kāi)始自己制造蒸汽機(jī),，1796年，經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次試驗(yàn),，他終于制作