James Watt kimdir ve ne yapmıştır? James Watt hayatı, biyografisi, buhar motorunun icadı, çalışmaları ve buluşları.
James Watt
James Watt (1736–1819) İskoç bir mucit, makine mühendisi ve kimyagerdi – geniş bir kullanım yelpazesine sahip ilk buhar makinesini geliştirmesiyle ünlüdür. Buluşları, buhar makinesinin verimliliğini büyük ölçüde artırdı ve Sanayi Devriminin önemli bir parçası haline gelmesini sağladı.
Erken dönem
James Watt, 18 Ocak 1736’da İskoçya’nın Greenock kentinde doğdu. Çocukken sağlığının kötü olması nedeniyle çoğunlukla annesi tarafından evde eğitim gördü. Ayrıca babasının atölyelerinde de yardımcı oldu – burada temel mühendisliğin birçok pratik becerisini öğrendi.
Mekanik ve bilimsel ilgi alanlarının peşinden giden Watt, matematiksel enstrüman yapımcısı mesleğinde eğitim almak için Glasgow’a ve ardından Londra’ya gitti. Enstrüman üretmedeki becerileri Glasgow Üniversitesi üyeleri tarafından takdir edildi ve Üniversiteye yakın bir atölye kurması için teşvik edildi. Üniversitede düzgün bir şekilde okumak için hiçbir zaman parası olmamasına rağmen, kendi kendine öğrenme kapasitesine sahipti. Daha fazla bilimsel el kitabı okuyabilmek için Almanca ve İtalyanca öğrendi. Üniversitede ekonomist Adam Smith ve kimyager Joseph Black ile dost oldu. 1759 civarında, üniversite arkadaşlarından biri olan Prof. John Robinson, buharlı bir arabanın olasılığından bahsetti. Mevcut teknoloji ile pratik olmamasına rağmen, James’in zihninde bir plan yaptı.
Buhar motorunun geliştirilmesi
1763 civarında Watt, ilk Newcomen buhar motorunu inceledi. Önemli bir gelişme olmaksızın 50 yılı aşkın süredir kullanılıyorlardı. Herhangi bir resmi eğitim olmadan, nasıl çalıştıklarını ve nasıl düzeltilebileceklerini öğrenmeye başladı. O zamanlar, Newcomen buhar motoru piyasadaki en güçlü buhar motoruydu, ancak bu erken buhar motorunun verimsizliği, madenlerde sabit bir noktayla sınırlı olduğu anlamına geliyordu.
Ancak Watt, silindiri ısıtmak için sürekli olarak enerji kullanıldığından buhar makinesinin bu versiyonunun çok verimsiz olduğunu fark etti. Daha verimli bir alternatif denemeye ve icat etmeye karar verdi.
Piston dışında ayrı bir odada buharın yoğunlaşmasına neden olan bir model üzerinde çalıştı. Kısa süre sonra çalışan bir modeli vardı ve 1775’te “İtfaiye Motorlarında Buhar ve Yakıt Tüketimini Azaltmak İçin Yeni İcat Edilmiş Bir Yöntem” adlı bir patent aldı.
Sonraki birkaç yıl içinde, arazi araştırmacısı olarak çalışarak işe girmesi gerektiği için buhar makinesi üzerindeki çalışması kesintiye uğradı. Kanal inşa etmek için rotaları araştırmak üzere İskoçya’yı dolaştı.
İş ortaklığı ve genişleme
Watt iş konusunda usta değildi, ilk iş ortağı John Roebuck 1772’de iflas etti. Ancak kısa bir süre sonra, Birmingham’dan bir üretici olan Matthew Boulton ile başarılı bir ortaklık kurmayı başardı. Boulton & Watt başarılı bir şirket oldu – tasarımı kiraladı ve daha sonra bu yeni buhar motorlarını madencilikten kumaş ve yün üretimine kadar çeşitli amaçlar için üretti. Birmingham’a taşındı ve sonraki altı yıl boyunca buhar makinesini geliştirmeye devam etti.
Önemli buluşlar, gücün hem yukarı hem de aşağı strokta kullanılması için çift etkili bir motor geliştirmeyi içeriyordu. Verimliliği artırmak için buhar silindirini izole etti. Watt’ın geliştirmelerinin birleşik etkisi, buhar motorunun gücü ve verimliliğindeki yaklaşık beş kat artış oldu. Yeni buhar motoru, hızlı sanayileşen ekonomi nedeniyle hazır bir pazarla geliştirildi. İşler büyüdü. İlk siparişler maden sahiplerinden geliyordu – Watt, Cornwall’da makinelerini satın alan maden sahipleriyle uğraşmak için çok zaman harcadı. Bununla birlikte, buhar motoru daha sofistike hale geldikçe Watt ve Boulton, kanallar, damıtma tesisleri ve pamuk fabrikalarında yeni pazarlar buldu.
Watt’ın üzerinde çalıştığı diğer önemli gelişmeler arasında, buhar motorunun hareketinin dönme hareketine dönüştürülmesini sağlayan bir dişli sistemi, yani tekerlekleri döndürebilen bir motor vardı. 1788’de, buhar motorunun gücünün düzenlenip yukarı ve aşağı döndürülebileceği anlamına gelen bir santrifüj geliştirdi. Ayrıca bir gaz kelebeği, bir basınç göstergesi, gaz kelebeği valfi ve gösterge geliştirdi. Tüm bu küçük icatlar, buharlı treni bir olasılık haline getirme çerçevesini oluşturdu. İlk buharlı tren 1804 yılında Richard Trevithick tarafından yapıldı ve kullanımı çok güvenilmez olmasına rağmen, Watt’ın icadından önce imkansız görünen buharlı yolculuk potansiyelini gösteriyordu.
Diğer icatları
Watt ayrıca başka önemli keşifler ve icatlar da yaptı. Bunlar arasında bir kopyalama makinesi ve bir ağartma maddesi olan klor için geliştirilmiş bir üretim yöntemi vardı. Bir motorun güç çıkışını tanımlamak için beygir gücü kavramını geliştirdi. (gücü, başvuru yapmak için gereken eşdeğer sayıda atla ilişkilendirdi). Beygir gücü daha sonra farklı bir bilimsel ölçü ile değiştirildi, ancak Watt’ın katkısına saygı gösterilerek güç ölçüsü “Watt” olarak adlandırıldı.
Hayatı boyunca önemli bir takdir gördü. Kendini bilimsel ilerlemeye adanmış ve Sanayi Devrimi’nde etkili olan bir toplum olan Birmingham’daki Lunar Society’nin önde gelen bir üyesiydi. Çabaları sonucu 1784’te Edinburgh Kraliyet Cemiyeti’ne ve 1785’te Kraliyet Cemiyeti’ne üye oldu.
Serveti emekli olmasına izin verdikten sonra, kandilleri iyileştirmekten teleskopla mesafeleri ölçmeye kadar çok çeşitli ilgi alanları peşinde koştu.
Kişisel hayatı
1764’te (ilk buhar motorunu tamir ettiği yıl), kuzeni Margaret Miller ile evlendi. 1773’te ölmesine rağmen birlikte altı çocukları oldu. Sonra 1776’da Ann MacGregor ile evlendi; birlikte iki çocukları oldu.
Ölümü ve Mirası
James Watt, 25 Ağustos 1819’da Birmingham, Heathfield’da 83 yaşında öldü. 60.000 poundun üzerinde bir vasiyet bıraktı (bugünün parasıyla yaklaşık 80 milyon pound). Matthew Boulton ile birlikte St Mary’s Church Birmingham’da gömüldü.
Etkili bir buhar motorunun geliştirilmesi endüstriyi ve toplumu dönüştürdü. İngiltere’nin, benzeri görülmemiş bir ekonomik büyüme hızına yol açan dünyanın ilk sanayileşmiş toplumu olmasına yardımcı oldu. Buhar motoru daha da geliştirildi, ancak buluşu, bir maden gibi statik bir yerle sınırlı olan sabit motorların aksine, trenlerde kullanılabilecek daha küçük, daha hafif ve daha verimli motorların geliştirilmesine olanak sağladı.