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孩子一定要知道的50个世界科学奇迹

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今天小编带给各位书友们张振鹏原创小说《孩子一定要知道的50个世界科学奇迹》,主角是瓦特,狄塞尔,文笔极佳内容精彩,相信各位闹书荒的朋友们都会喜欢这上本书的,书中主要讲述 6.蒸汽机 奇迹概览 蒸汽机是一种把蒸汽的能量转换为机械功的往复式动力机械。蒸汽机的出现,曾引起了18世纪的工业革命。直到20世纪初

|更新:2019-11-24 00:18:38

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今天小编带给各位书友们张振鹏原创小说《孩子一定要知道的50个世界科学奇迹》,主角是瓦特,狄塞尔,文笔极佳内容精彩,相信各位闹书荒的朋友们都会喜欢这上本书的,书中主要讲述 6.蒸汽机 奇迹概览 蒸汽机是一种把蒸汽的能量转换为机械功的往复式动力机械。蒸汽机的出现,曾引起了18世纪的工业革命。直到20世纪初

《孩子一定要知道的50个世界科学奇迹》免费试读

6.蒸汽机

奇迹概览

蒸汽机是一种把蒸汽的能量转换为机械功的往复式动力机械。蒸汽机的出现,曾引起了18世纪的工业革命。直到20世纪初,它依然是世界上最为重要的原动机。后来,它才渐渐地被让位于内燃机和汽轮机等。可以说,蒸汽机是工业革命的领头羊,恩格斯在《自然辩证法》中对蒸汽机这样评论道:“没有蒸汽机的出现,就没有人类近代工业文明。”由此可见,蒸汽机的发明对人类所做出的巨大贡献。

⊙奇迹探秘:

1.蒸汽机的发明者是谁?是在什么时间发明的??

很多人认为,瓦特是蒸汽机的发明者,其实并非如此。他只是对当时已经出现的蒸汽机做了一系列的重大改进,发明了单缸动式和双缸动式蒸汽机,大大提高了蒸汽机的热效率和运行的可靠性,对当时的社会生产力的发展做出了重大贡献。

詹姆斯·瓦特(1736—1819),英国著名发明家、工业革命时期的重要人物、英国皇家学会会员、法兰西科学院外籍院士。他出生于英国格拉斯哥的一个商人家庭。童年时代,他曾在文法学校读过书,但他没有受过系统的教育。在父亲做工的工厂里,他学到了很多机械制造方面的知识。后来,他到了伦敦一家钟表店做学徒。1763年,他到格拉斯大学工作,修理教学仪器。在大学里,他经常与教授讨论理论和技术问题。1765年,29岁的瓦特发明了带有单独冷凝器的蒸汽机,从此拉开了第一次工业革命的序幕。1781年,他制造了从两边推动活塞的双动蒸汽机。1785年,他因改进蒸汽机的重大贡献被选为皇家学会会员。1819年8月25日,他在靠近伯明翰的希斯菲德逝世。在他的讣告中有对他发明蒸汽机的赞颂:“它武装了人类,使虚弱无力的双手变得力大无穷,健全了人类的大脑以处理一切难题。它为机械动力在未来创造奇迹打下了坚实的基础,将有助并报偿后代的劳动。”

2.国际单位中,功率与电功率的单位是什么?为什么?

国际单位制的功率和电功率的单位都是瓦特,符号为W。1瓦特=1焦耳/秒,也就是每秒钟转换、使用或耗散的能量(以焦耳为量度单位)的速率。在日常生活中,常以千瓦为单位,1千瓦=1000瓦特。这一单位是纪念詹姆斯·瓦特对蒸汽机的发展做出的重大贡献而以他的名字(James Watt)命名的。

走近奇迹

蒸汽机的发明,点燃了第一次“工业革命”的导火线。它的出现,可以说是历史的必然。

16世纪末至17世纪的后期,英国的采矿业,特别是煤矿,已发展到了相当大的规模。所以,仅仅靠人力和畜力已经很难再满足排出矿井地下水的要求了,而矿井的周围又有非常丰富而价廉的煤作为燃料。因为现实的需要,很多人开始致力于“以火力提水”的研究。

1690年,一位名叫巴比的法国人首先发明了第一台活塞式蒸汽机,但这台蒸汽机并没有实用价值。1698年,英国的一位名为塞莱斯的技师发明了实用的无活塞式蒸汽机。这种机器在矿井中得到了广泛的应用,还被称为“矿山之友”,而且还获得了专利。它依靠真空的吸力吸水,吸水的深度不能超过6米。为了把几十米深的矿井里的水吸上来,必须要把提水机装在矿井的深处,用比较高的蒸汽压力才能把水压到地面上来,这在当时是困难而又危险的。另外,因为受当时材料和技术的限制,没有办法大范围地推广这种蒸汽机。

1712年,一位名叫纽科门的毫无名气的铁器商发明了第一台实用的蒸汽机。这种蒸汽机先是在英国,后来在欧洲得到迅速推广,其改型产品直到19世纪初还在制造。但是,这种蒸汽机的热效率很低,主要是因为蒸汽进入汽缸时,在刚被水冷却过的汽缸壁上冷凝而损失掉很多热量,所以,它只在煤价低廉的产煤区推广。

1764年,当时还是一名仪器修理工的詹姆斯·瓦特在为格拉斯哥大学修理纽科门蒸汽机模型时,注意到了这个缺点。后来,他自筹资金,租了地下室,买了很多设备,经过反复不懈的艰难的实验,他终于在1765年发明了与汽缸分离的冷凝器,解决了制造精密汽缸、活塞的工艺问题,他还在汽缸外壁加装了夹层,用蒸汽加热汽缸壁,从而有效减少冷凝损失。这样,他就制成了单动作蒸汽机。1769年,他取得了国家专利。

1782年,瓦特发明了具有连杆、飞轮和离心调速器的双动作蒸汽机,这种蒸汽机实用价值更高。因为它的阀门可以利用蒸汽的压力来推动活塞,既可向前又可向后,并借助连杆和飞轮把活塞的直线运动变成了圆周运动。为了保持蒸汽机匀速运转,瓦特把一个离心调速器连接在进汽活门上,使其自动调节进汽量。他还设计了一个和汽缸分离的冷凝器,将高温蒸汽从气缸中导出并冷却,使得主要汽缸能保持一定温度。同时,他提高了汽缸的精密度,把活塞和阀门也做得光滑、严密。他的思路原理非常新颖,效率也高得惊人。

瓦特的创造性工作使蒸汽机得到了迅速发展,使原来只能提水的机器成了可以普遍应用的蒸汽机,并使蒸汽机的热效率成倍提高,煤耗也大大地下降。也就是说,瓦特发明了现代意义上的蒸汽机。

从18世纪晚期起,蒸汽机不仅广泛应用于采矿业,而且还推广到冶炼、纺织、机器制造等行业和领域。蒸汽机的使用使得英国的纺织品产量在1766年到1789年的20多年内增长了5倍,为市场提供了大量消费商品,加速了资金的积累。

1776年,在船舶上采用蒸汽机作为推进动力的实验开始了。经过不断地改进,1807年,美国的富尔顿制成了第一艘实用的蒸汽机船“克莱蒙”号。从此以后,蒸汽机在船舶上作为推进动力达100多年。

1800年,英国的特里维希克设计了一种高压蒸汽机,这种机器可以安装在较大车体上。1803年,他把它用来推动在一条环形轨道上开动的机车,这就是机车的雏型。后来,史蒂芬逊不断改进机车,1829年创造了“火箭”号蒸汽机车,时速达46千米/时,开创了铁路时代。

19世纪末,电力应用兴起,电站中的主要动力机械就是蒸汽机。20世纪初,蒸汽机的发展达到了顶峰。当时的蒸汽机具有恒扭矩、可变速、可逆转、运行可靠、制造和维修方便等优点,被广泛用于电站、工厂、机车和船舶等各个领域。尤其值得一提的是,蒸汽机在军舰上成了当时唯一的原动机。

正是因为蒸汽机的发明,为工业大生产提供了强大的动力,从而使得人类社会的生产力得到迅猛的发展。

⊙奇迹探秘:

3.世界上第一台蒸汽机是什么??

人类对蒸汽的认识和利用,经历了一个漫长的历史过程。实际上,世界上第一台蒸汽机在公元1世纪就产生了,它就是古希腊数学家罗希发明的,但是它仅仅是一个玩具而已。约在1679年,法国物理学家家丹尼斯·巴本制造了第一台蒸汽机的工作模型。

相关链接

【蒸汽机的构造】

简单蒸汽机主要由汽缸、底座、活塞、曲柄连杆机构、滑阀配汽机构、调速机构和飞轮等部分组成的。从锅炉来的新蒸汽,经过主汽阀和节流阀进入滑阀室,因为受滑阀的控制,所以会交替地进入汽缸的左侧或右侧,从而推动活塞运动。

知识百科

【工业革命】

工业革命又称产业革命,指资本主义工业化的早期历程,即资本主义生产完成了从工场手工业向机器大工业过渡的阶段。工业革命是以机器生产逐步取代手工劳动,以大规模工厂化生产取代个体工厂手工生产的一场生产与科技革命。工业革命是资本主义经济发展的客观要求所决定的。工业革命在18世纪60年代开始于英国,首先从棉纺织业开始,逐步发展到采矿、冶金、机器制造、运输等部门。

18世纪80年代,因蒸汽机的使用而得到进一步发展。到19世纪上半叶,英国工业革命基本完成。法、德、美等国也于19世纪完成了工业革命。工业革命使人类跨入了机器时代,带来了生产力的巨大发展,以及社会阶级结构的变化,形成了近代工业资产阶级和无产阶级两大对立阶级;拉大了东西方社会进步的距离,并把世界纳入了资本主义的商品经济体系。

7.内燃机

奇迹概览

内燃机是相对蒸汽机而言的,蒸汽机是通过外部加热里面的水,形成蒸汽而膨胀,从而推动活塞往返,形成动力。而内燃机则是由燃料直接在气缸里燃烧膨胀推动活塞往返,进而形成动力。内燃机包括往复活塞式内燃机、自由活塞式发动机和喷气式发动机等。不过,人们通常所说的内燃机是指活塞式内燃机,常见的有柴油机和汽油机。内燃机具有许多优点,如体积小、质量轻、方便移动、热效率高等。

⊙奇迹探秘:

1.世界上第一台内燃机的发明者是谁?是在哪一年发明的?

目前,全世界各种类型的汽车、拖拉机和轮船以及农业机械、工程机械等都以内燃机为动力。内燃机在人类活动中占有非常重要的地位。内燃机的作用如此之大,那么世界上第一台内燃机是谁发明出来的呢?它是由一个名叫艾蒂安·勒努瓦的法国科学家模仿蒸汽机的结构设计制造出的,这台内燃机是以后生产的无数内燃机的“祖爷爷”。

艾蒂安·勒努瓦(1822—1900)

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《孩子一定要知道的50个世界科学奇迹》精彩评论

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