James Watt, FRS, FRSE (19 Januari 1736 - 25 Agustus 1819) adalah seorang penemu dan insinyur mekanik Skotlandia yang perbaikan mesin uap Newcomen yang mendasar untuk perubahan yang dibawa oleh Revolusi Industri di kedua Kerajaan Inggris Raya dan dunia.
Ketika bekerja sebagai pembuat instrumen di Universitas Glasgow, Watt menjadi tertarik dalam teknologi mesin uap. Dia menyadari bahwa desain mesin kontemporer membuang banyak energi dengan berulang kali pendinginan dan pemanasan kembali silinder. Watt memperkenalkan perangkat tambahan desain, kondensor terpisah, yang dihindari pemborosan energi dan radikal meningkatkan kekuatan, efisiensi, dan efektivitas biaya mesin uap. Dia mengembangkan konsep tenaga kuda. Satuan SI daya, watt, bernama setelah dia.
Ketika bekerja sebagai pembuat instrumen di Universitas Glasgow, Watt menjadi tertarik dalam teknologi mesin uap. Dia menyadari bahwa desain mesin kontemporer membuang banyak energi dengan berulang kali pendinginan dan pemanasan kembali silinder. Watt memperkenalkan perangkat tambahan desain, kondensor terpisah, yang dihindari pemborosan energi dan radikal meningkatkan kekuatan, efisiensi, dan efektivitas biaya mesin uap. Dia mengembangkan konsep tenaga kuda. Satuan SI daya, watt, bernama setelah dia.
Watt berusaha untuk mengkomersilkan penemuan, tetapi mengalami kesulitan keuangan besar sampai pada 1775 ia memasuki sebuah kemitraan dengan Matthew Boulton. Perusahaan baru Boulton dan Watt akhirnya sangat sukses dan Watt menjadi orang kaya. Dalam pensiun, Watt terus mengembangkan penemuan baru meskipun tidak ada yang signifikan sebagai kerja mesin nya uap. Dia meninggal pada 1819 pada usia 83. Watt telah digambarkan sebagai salah satu tokoh paling berpengaruh dalam sejarah manusia.
| James Watt | |
|---|---|
 |
|
| Born | 19 January 1736 Greenock, Renfrewshire, Scotland |
| Died | 25 August 1819 (aged 83)[1] Handsworth, Birmingham, England |
| Residence | Glasgow then Handsworth, Great Britain |
| Citizenship | Kingdom of Great Britain |
| Nationality | Scottish |
| Fields | Inventor and Mechanical Engineer |
| Institutions | University of Glasgow Boulton and Watt |
| Known for | Improving the steam engine |
Signature | |
Biografi
James
Watt lahir pada 19 Januari 1736 di Greenock, Renfrewshire, pelabuhan di
Firth of Clyde. Ayahnya seorang pembuat kapal, kapal pemilik dan
kontraktor, dan menjabat sebagai kota Kepala Baillie, sedangkan
ibunya, Agnes Muirhead, datang dari keluarga terhormat dan berpendidikan. Kedua
Presbiterian itu dan Covenanters kuat. Kakek Watt, Thomas Watt,
adalah seorang guru matematika dan Baillie ke Baron Cartsburn.Watt
tidak menghadiri sekolah secara teratur, awalnya dia kebanyakan
disekolahkan di rumah oleh ibunya tetapi kemudian ia menghadiri Greenock
sekolah dasar Ia menunjukkan ketangkasan manual yang besar,
keterampilan teknik dan bakat untuk matematika, sedangkan bahasa Latin
dan Yunani gagal untuk kepentingan dia. .Ketika ia berusia delapan belas tahun, ibunya meninggal dan kesehatan ayahnya mulai gagal.
Watt
melakukan perjalanan ke London untuk belajar instrumen keputusan selama
satu tahun, kemudian kembali ke Skotlandia, menetap di kota komersial
utama Glasgow pada niat mendirikan sendiri usaha pembuatan instrumen. Dia
membuat dan diperbaiki kuningan kuadran mencerminkan, penguasa paralel,
skala, suku cadang untuk teleskop, dan barometer, antara lain. Karena
dia tidak bertugas setidaknya tujuh tahun sebagai magang, Guild Glasgow
Hammermen (yang memiliki yurisdiksi atas setiap pengrajin menggunakan
palu) diblokir aplikasi nya, meskipun karena tidak ada pembuat
instrumen lain matematika di Skotlandia.
Watt
diselamatkan dari kebuntuan ini oleh kedatangan instrumen astronomi ke
Universitas Glasgow bahwa perhatian ahli dibutuhkan. Watt
dikembalikan ke urutan kerja dan dibayar. Instrumen ini akhirnya dipasang di Observatorium Macfarlane. Selanjutnya tiga profesor ditawarkan kepadanya kesempatan untuk mendirikan sebuah bengkel kecil di universitas. Ini dimulai tahun 1757 dan salah satu profesor, fisikawan dan kimiawan Joseph Black, menjadi teman Watt.
Pada
awalnya ia bekerja pada pemeliharaan dan perbaikan instrumen ilmiah
yang digunakan di universitas, membantu dengan demonstrasi, dan
memperluas produksi kuadran. Pada
1759 ia membentuk sebuah kemitraan dengan John Craig, seorang arsitek
dan pengusaha, untuk memproduksi dan menjual lini produk termasuk alat
musik dan mainan. Kemitraan ini berlangsung selama enam tahun ke depan, dan mempekerjakan hingga enam belas pekerja. Craig meninggal pada 1765. Satu karyawan, Alex Gardner, akhirnya mengambil alih bisnis, yang berlangsung dalam abad kedua puluh.
Pada tahun 1764, Watt menikahi sepupunya Margaret (Peggy) Miller, dengan siapa ia memiliki lima anak, dua di antaranya hidup sampai dewasa: James Jr (1769-1848) dan Margaret (1767-1796). Istrinya meninggal saat melahirkan pada tahun 1772. Pada 1777 ia menikah lagi, untuk Ann MacGregor, putri seorang pembuat dye-Glasgow, dengan siapa ia memiliki dua anak: Gregory (1777-1804), yang menjadi ahli geologi dan mineralogi, dan Janet (1779-1794). Ann meninggal pada 1832. Antara 1777 dan 1790 ia tinggal di Tempat Bupati, Birmingham.
Awal Percobaan Dengan Uap
Dalam
Teman 1759 Watt, John Robison, yang disebut perhatian pada penggunaan
uap sebagai sumber kekuatan motif, dan Watt mulai bereksperimen
dengan itu. Watt belum pernah melihat mesin uap operasi, tapi ia mencoba membangun model. Ia gagal untuk bekerja memuaskan, namun ia melanjutkan percobaannya dan mulai membaca segala hal tentang subjek. Dia
independen datang untuk menyadari pentingnya panas laten dalam memahami
mesin, yang, tidak diketahui Watt, Joseph Black sebelumnya telah
menemukan beberapa tahun sebelumnya.Pada tahun 1763, Watt diminta untuk memperbaiki mesin model Newcomen milik Universitas. Bahkan setelah perbaikan., Mesin ini hanya sedikit bekerja. Setelah eksperimen banyak, Watt menunjukkan bahwa sekitar tiga perempat dari uap panas sedang terbuang - dikonsumsi dalam pemanasan silinder mesin pada setiap siklus. Energi ini sia-sia karena nanti dalam siklus, air dingin disuntikkan ke dalam silinder. untuk memadatkan uap untuk mengurangi tekanannya. Jadi mesin dikeluarkan sebagian besar energi dalam pemanasan berulang kali silinder daripada dalam memberikan kekuatan mekanik.Wawasan kritis Watt itu menyebabkan uap mengembun dalam ruang terpisah terpisah dari piston, dan untuk menjaga suhu silinder pada suhu yang sama seperti uap yang disuntikkan (dengan sekitarnya dengan "jaket uap"). Ini berarti bahwa sangat sedikit panas diserap ke dalam silinder itu sendiri pada setiap siklus, dan dengan demikian tekanan uap itu jauh lebih tersedia untuk memberikan kekuatan mekanik. Watt memiliki model kerja dengan 1765.Meskipun desain berpotensi diterapkan, masih ada kesulitan besar dalam membangun mesin skala penuh.
Hal ini diperlukan modal yang lebih, beberapa di antaranya datang dari Black. Dukungan lebih besar datang dari John Roebuck, pendiri Iron Works Carron dirayakan, dekat Karawang, dengan siapa ia sekarang membentuk kemitraan. Kesulitan utama adalah dalam mesin piston dan silinder. Besi pekerja hari itu lebih seperti pandai besi dibanding mekanik modern dan tidak dapat menghasilkan komponen dengan presisi yang memadai. Banyak modal dihabiskan dalam mengejar tanah-melanggar paten pada penemuan Watt. Kekurangan sumber daya, Watt terpaksa mengambil pekerjaan pertama sebagai seorang surveyor, kemudian sebagai seorang insinyur sipil selama delapan tahun.Roebuck bangkrut, dan Matthew Boulton, pemilik Soho Foundry bekerja dekat Birmingham, memperoleh hak patennya. Sebuah perpanjangan dari paten untuk 1800 berhasil diperoleh pada 1775.Melalui Boulton, Watt akhirnya memiliki akses ke beberapa pekerja besi terbaik di dunia. Kesulitan pembuatan silinder besar dengan piston erat pas dipecahkan oleh John Wilkinson yang telah mengembangkan teknik presisi membosankan bagi meriam keputusan di Bersham, dekat Wrexham, Wales Utara. Watt dan Boulton membentuk kemitraan yang sangat sukses (Boulton dan Watt), yang berlangsung selama dua puluh lima tahun mendatang.
Mesin Pertama
Artikel utama: mesin uap Watt
Pada tahun 1776, mesin pertama dipasang dan bekerja di perusahaan-perusahaan komersial. Mesin ini pertama digunakan untuk daya pompa dan hanya menghasilkan gerak reciprocating untuk memindahkan batang pompa di bagian bawah poros. Desain itu sukses secara komersial, dan untuk lima tahun ke depan Watt sangat sibuk memasang mesin yang lebih, terutama di Cornwall untuk memompa air keluar dari tambang.Mesin ini awal tidak benar-benar diproduksi oleh Boulton dan Watt, tetapi dibuat oleh orang lain sesuai dengan gambar yang dibuat oleh Watt, yang bertugas di peran insinyur konsultasi. Pendirian mesin dan penggeledahan yang diawasi oleh Watt, pada awalnya, dan kemudian oleh orang-orang di mempekerjakan perusahaan. Ini adalah mesin besar. Yang pertama, misalnya, memiliki sebuah silinder dengan diameter sekitar 50 inci dan tinggi keseluruhan sekitar 24 kaki, dan diperlukan pembangunan sebuah bangunan yang didedikasikan untuk rumah itu. Boulton dan Watt dikenakan pembayaran tahunan, sama dengan sepertiga dari nilai batubara disimpan dalam dibandingkan dengan mesin Newcomen melakukan pekerjaan yang sama.Bidang aplikasi untuk penemuan ini sangat melebar ketika Boulton mendesak Watt untuk mengubah gerak reciprocating piston untuk menghasilkan tenaga rotasi untuk grinding, tenun dan penggilingan. Meskipun engkol tampaknya solusi yang jelas untuk Watt konversi dan Boulton yang terhalang oleh paten untuk ini, yang pemegang, James Pickard, dan rekan diusulkan untuk lisensi silang kondensor eksternal. Watt gigih menentang ini dan mereka dielakkan paten dengan matahari mereka dan gigi planet pada tahun 1781.Selama enam tahun berikutnya, ia membuat sejumlah perbaikan lainnya dan modifikasi mesin uap. Sebuah mesin bertindak ganda, di mana uap bertindak secara bergantian pada kedua sisi piston adalah satu. Dia menggambarkan metode untuk bekerja uap "ekspansif" (yaitu, menggunakan uap pada tekanan di atas atmosfer). Sebuah mesin senyawa, yang menghubungkan dua atau lebih mesin digambarkan. Dua paten lebih banyak diberikan untuk ini di 1781 dan 1782. Sejumlah perbaikan lainnya yang membuat lebih mudah untuk pembuatan dan pemasangan terus-menerus dilaksanakan. Salah satunya termasuk penggunaan indikator uap yang dihasilkan plot informatif dari tekanan dalam silinder terhadap volume, yang ia disimpan sebagai rahasia dagang. Temuan lain yang penting, salah satu yang paling Watt bangga, adalah gerakan paralel yang penting dalam double-acting mesin karena menghasilkan gerak garis lurus yang diperlukan untuk batang silinder dan pompa, dari sinar goyang terhubung, yang akhirnya bergerak dalam melingkar busur. Hal ini telah dipatenkan pada tahun 1784. Sebuah katup throttle untuk mengontrol kekuatan mesin, dan seorang gubernur sentrifugal, dipatenkan pada 1788, agar tidak "melarikan diri" sangat penting. Perbaikan ini diambil bersama-sama menghasilkan mesin yang naik sampai lima kali lebih efisien dalam penggunaan bahan bakar sebagai mesin Newcomen.Karena bahaya boiler meledak, yang berada di tahap yang sangat primitif dari perkembangan, dan isu-isu yang sedang berlangsung dengan kebocoran, Watt dibatasi ia menggunakan uap tekanan tinggi - semua mesin nya uap yang digunakan pada tekanan atmosfer dekat.
Paten Percobaan
Edward Banteng mulai mendirikan mesin untuk Boulton dan Watt di Cornwall pada 1781. Dengan 1792 ia mulai membuat mesin dari desain sendiri, tetapi yang berisi kondensor terpisah, sehingga melanggar hak paten Watt. Dua bersaudara, Yabes Carter Hornblower dan Jonathan Hornblower Jr juga mulai mendirikan tentang mesin waktu yang sama. Lainnya mulai memodifikasi mesin Newcomen dengan menambahkan kondensor, dan pemilik tambang di Cornwall menjadi yakin bahwa paten Watt tidak bisa ditegakkan. Mereka mulai menahan pembayaran karena Boulton dan Watt, yang oleh 1795 telah jatuh dari £ 21.000 karena hanya £ 2500 diterima. Watt terpaksa pergi ke pengadilan untuk menegakkan klaimnya.Dia pertama kali menggugat Banteng pada tahun 1793. Juri ditemukan Watt, namun pertanyaan apakah atau tidak spesifikasi asli dari paten ini berlaku yang tersisa ke pengadilan lain. Sementara itu, perintah yang dikeluarkan terhadap pelanggar, memaksa pembayaran royalti mereka untuk ditempatkan di escrow. Sidang pada penentuan validitas dari spesifikasi yang diselenggarakan pada tahun berikutnya adalah tidak meyakinkan, tapi perintah tetap berlaku dan pelanggar, kecuali Jonathan Hornblower, semua mulai untuk menyelesaikan kasus mereka.
Hornblower segera dibawa ke pengadilan dan vonis dari empat hakim (dalam 1799) adalah tegas mendukung Watt. Boulton dan Watt pernah mengumpulkan semua yang mereka berutang, tapi semua perselisihan diselesaikan langsung antara pihak-pihak atau melalui arbitrase. Uji coba ini sangat mahal di kedua uang dan waktu, tapi akhirnya berhasil bagi perusahaan.
Menyalim Mesin
Sebelum 1780 tidak ada metode yang baik untuk membuat salinan surat atau gambar. Satu-satunya metode kadang-kadang digunakan adalah satu mekanik menggunakan beberapa pena terkait. Watt pada awalnya bereksperimen dengan memperbaiki metode ini, tapi segera menyerah pada pendekatan ini karena begitu rumit. Ia justru memutuskan untuk mencoba mentransfer tinta fisik beberapa dari aslinya ke selembar kertas yang cukup tipis untuk tinta untuk pergi melalui ke sisi lain, sehingga mereproduksi menulis persis.
Watt mulai mengembangkan proses di 1779, dan membuat banyak percobaan untuk merumuskan tinta, pilih kertas tipis, untuk merancang metode untuk membasahi kertas tipis khusus, dan membuat pers yang cocok untuk menerapkan tekanan yang benar untuk efek transfer. Semua eksperimen ini banyak dibutuhkan, tapi ia segera berhasil cukup untuk paten proses setahun kemudian. Watt membentuk kemitraan dengan Boulton lain (yang menyediakan pembiayaan) dan James Keir (untuk mengelola bisnis) dalam sebuah perusahaan bernama James Watt dan Co kesempurnaan penemuan diperlukan pekerjaan pembangunan lebih banyak sebelum bisa secara rutin digunakan oleh orang lain, tapi ini dilakukan selama beberapa tahun mendatang. Boulton dan Watt menyerahkan saham mereka kepada anak-anak mereka pada 1794. Ini menjadi sukses komersial dan secara luas digunakan di kantor bahkan ke dalam abad kedua puluh.
Watt mulai mengembangkan proses di 1779, dan membuat banyak percobaan untuk merumuskan tinta, pilih kertas tipis, untuk merancang metode untuk membasahi kertas tipis khusus, dan membuat pers yang cocok untuk menerapkan tekanan yang benar untuk efek transfer. Semua eksperimen ini banyak dibutuhkan, tapi ia segera berhasil cukup untuk paten proses setahun kemudian. Watt membentuk kemitraan dengan Boulton lain (yang menyediakan pembiayaan) dan James Keir (untuk mengelola bisnis) dalam sebuah perusahaan bernama James Watt dan Co kesempurnaan penemuan diperlukan pekerjaan pembangunan lebih banyak sebelum bisa secara rutin digunakan oleh orang lain, tapi ini dilakukan selama beberapa tahun mendatang. Boulton dan Watt menyerahkan saham mereka kepada anak-anak mereka pada 1794. Ini menjadi sukses komersial dan secara luas digunakan di kantor bahkan ke dalam abad kedua puluh.
Kimia Percobaan
Dari Watt usia dini sangat tertarik dalam kimia. Pada akhir 1786, sementara di Paris, ia menyaksikan percobaan oleh Berthollet di mana ia bereaksi dengan asam klorida mangan dioksida untuk menghasilkan klorin. Dia telah menemukan bahwa larutan klorin pemutih bisa tekstil, dan telah menerbitkan temuannya, yang membangkitkan minat besar di antara banyak potensi saingan. Ketika Watt kembali ke Inggris, ia mulai percobaan sepanjang garis-garis dengan harapan menemukan proses komersial. Ia menemukan bahwa campuran garam, mangan dioksida dan asam sulfat bisa menghasilkan klor, yang diyakini Watt mungkin metode yang lebih murah. Dia melewati klorin ke dalam larutan alkali lemah, dan memperoleh solusi keruh yang tampaknya memiliki sifat pemutihan baik. Dia segera dikomunikasikan hasil ini untuk James McGrigor, ayah mertuanya, yang merupakan bangku di Glasgow. Jika ia mencoba untuk tetap metodenya rahasia.
Dengan McGrigor, dan istrinya Annie, ia mulai untuk meningkatkan proses, dan pada bulan Maret 1788, McGrigor mampu pemutih 1.500 meter kain untuk kepuasannya. Namun, tentang hal ini Berthollet waktu menemukan garam dan proses asam sulfat, dan dipublikasikan sehingga menjadi pengetahuan publik. Banyak orang lain mulai bereksperimen dengan memperbaiki proses, yang masih memiliki banyak kekurangan, tidak sedikit yang merupakan masalah pengangkutan produk cair. Saingan Watt segera menyusul dia dalam mengembangkan proses, dan dia keluar dari balapan. Ia tidak sampai 1799, ketika Charles Tennant mematenkan proses untuk memproduksi bubuk pemutih padat (kalsium hipoklorit) yang menjadi sukses komersial.
Dengan 1794 Watt telah dipilih oleh Thomas Beddoes untuk memproduksi peralatan untuk digunakan dalam Lembaga Pneumatic baru di Hotwells di Bristol.
Dengan McGrigor, dan istrinya Annie, ia mulai untuk meningkatkan proses, dan pada bulan Maret 1788, McGrigor mampu pemutih 1.500 meter kain untuk kepuasannya. Namun, tentang hal ini Berthollet waktu menemukan garam dan proses asam sulfat, dan dipublikasikan sehingga menjadi pengetahuan publik. Banyak orang lain mulai bereksperimen dengan memperbaiki proses, yang masih memiliki banyak kekurangan, tidak sedikit yang merupakan masalah pengangkutan produk cair. Saingan Watt segera menyusul dia dalam mengembangkan proses, dan dia keluar dari balapan. Ia tidak sampai 1799, ketika Charles Tennant mematenkan proses untuk memproduksi bubuk pemutih padat (kalsium hipoklorit) yang menjadi sukses komersial.
Dengan 1794 Watt telah dipilih oleh Thomas Beddoes untuk memproduksi peralatan untuk digunakan dalam Lembaga Pneumatic baru di Hotwells di Bristol.
Kepribadian
Watt gabungan pengetahuan teoritis ilmu pengetahuan dengan kemampuan untuk menerapkannya praktis. Humphry Davy berkata tentang dia bahwa "Mereka yang menganggap James Watt hanya sebagai bentuk mekanik yang besar praktis ide yang sangat salah dari karakter, dia juga dibedakan sebagai seorang filsuf alam dan kimia, dan penemuannya menunjukkan pengetahuan yang mendalam dari mereka ilmu pengetahuan, dan bahwa karakteristik aneh jenius, persatuan mereka untuk aplikasi praktis ".
Dia sangat dihormati oleh orang-orang terkemuka lain dari Revolusi Industri. Dia adalah anggota penting dari Lunar Society, dan merupakan banyak dicari pembicara dan pendamping, selalu tertarik dalam memperluas cakrawala nya. Hubungan pribadi dengan teman-temannya dan mitra selalu menyenangkan dan tahan lama.
Watt adalah seorang koresponden produktif. Selama tahun di Cornwall, ia menulis surat panjang untuk Boulton beberapa kali per minggu. Dia menolak untuk mempublikasikan hasil dalam, misalnya, Transaksi filosofis dari Royal Society bagaimanapun, dan sebagai gantinya lebih suka mengkomunikasikan ide-idenya dalam paten. Dia adalah seorang juru sangat baik.
Dia sangat dihormati oleh orang-orang terkemuka lain dari Revolusi Industri. Dia adalah anggota penting dari Lunar Society, dan merupakan banyak dicari pembicara dan pendamping, selalu tertarik dalam memperluas cakrawala nya. Hubungan pribadi dengan teman-temannya dan mitra selalu menyenangkan dan tahan lama.
Watt adalah seorang koresponden produktif. Selama tahun di Cornwall, ia menulis surat panjang untuk Boulton beberapa kali per minggu. Dia menolak untuk mempublikasikan hasil dalam, misalnya, Transaksi filosofis dari Royal Society bagaimanapun, dan sebagai gantinya lebih suka mengkomunikasikan ide-idenya dalam paten. Dia adalah seorang juru sangat baik.
