James Watt (Greenock (Schotland),19 januari1736 – Heathfield Hall bijBirmingham,25 augustus1819) was een Schotseingenieur die wordt beschouwd als deuitvinder van de modernestoommachine. Maar ook is hij de uitvinder van het eerstekopieerapparaat, waar hij in 1781patent op kreeg.
Zijn vader was onder meer scheepsbouwer en zijn moeder leerde hem het nodige omdat James te zwak was om naar school te gaan.[1] Nadat Watt als elfjarige op school kwam is hij een paar keer van school gewisseld. De middelbare school deed hij in Greenock, waar hij goed werd inwiskunde. Omdat in Greenock geen passende opleiding was ging hij inGlasgow studeren. Daar werd hem duidelijk gemaakt dat iemand met zijn capaciteiten naarLonden zou moeten om te studeren. Daar studeerde hij dan ook af. In 1756 keerde Watt om gezondheidsredenen (reuma enmigraine door oververmoeidheid) terug naar Glasgow.
In 1764 trouwde hij met Margaret Miller. Ze kregen vijf kinderen, maar drie overleden op vroege leeftijd. Zijn vrouw overleed in 1773.[2]
Ergens in 1763 repareerde Watt eenstoommachine van Newcomen en begon hij manieren te bedenken om deze te verbeteren. Hij leerde John Roebuck, een eigenaar van steenkoolmijnen, kennen en Roebuck gaf Watt tijd en geld om zijn ideeën uit te werken.[1] In 1769 kreeg hij een patent op deze verbeteringen. Roebuck bracht Watt in contact metMatthew Boulton. Boulton had een werkplaats in Birmingham en zag veel potentie in de machine. In maart 1773 kocht Boulton het patent van Roebuck en werkte samen met Watt.[1] In 1775 werdBoulton and Watt opgericht. Een specifieke toepassing van de stoommachine van Watt is te vinden in destoomlocomotief, waar hij in 1784 een patent op kreeg.
In 1800 ging Watt met pensioen en zijn zoon, James Watt (Junior) (1769–1848), nam zijn positie over in Boulton and Watt. Vanaf die tijd leefde hij in Heathfield Hall, bij Birmingham en hij bleef actief. Watt vond een nieuwe methode om afstanden te meten met een telescoop, een apparaat om letters te kopiëren, bracht verbeteringen aan de olielamp en een machine om sculpturen te kopiëren.[2] Voor dit laatste project kocht Watt items en vermenigvuldigde ze vervolgens in de werkplaats, waarbij hij met verschillende materialen werkte. Hier overleed hij op 25 augustus 1819 op de leeftijd van 83 jaar.
Er bestonden in die tijd al stoommachines. Zo bouwdeThomas Newcomen in 1712 een stoommachine voor het oppompen van water uit demijnen. Het waren pogingen om metstoomarbeid te verrichten. Deze vroege 'machines' hadden een rendement van minder dan één procent. Dit leidde meer tot verspilling van brandstof dan tot enige nuttige prestatie.
Ergens in 1763 of 1764 repareerde Watt een Newcomen-stoommachine en begon manieren te bedenken om deze te verbeteren. Watt besefte dat bij een werkzame machine de afkoeling buiten de cilinder moest plaatsvinden.[3] Hij verbond een apartecondensor aan zijn apparaat die hij gekoeld hield en de efficiëntie sprong omhoog naar 8%. Met latere verbeteringen, waaronder het gebruik van stoomdruk in plaats vanatmosferische druk aan de drukzijde haalde hij uiteindelijk 19% en daarmee had hij een werkende stoommachine. In 1769 kreeg Watt een patent op deze verbeteringen.
Matthew Boulton, eigenaar van een grote fabriek, gaf Watt opdracht om een stoommachine te bouwen. Deze eerste Watt-stoommachine werd een groot succes. In 1774 begonnen Boulton en Watt gezamenlijk een bedrijf inSoho, een plaats bij Birmingham, waar ze de verbeterde stoommachines produceerden. Men kan stellen dat Watt hiermee deindustriële revolutie mogelijk maakte, die het leven van de mens op aarde onomkeerbaar veranderd heeft. Tot die tijd werd nog vrijwel alle energie geleverd door menselijke en dierlijkespierkracht. Het grote voordeel ten opzichte van de al wel bekendewatermolens enwindmolens was, dat energie nu beschikbaar kon zijn op in principe elke gewenste tijd en plaats.
James Watt is degene die depaardenkracht als eenheid van vermogen introduceerde voor het classificeren van de stoommachines. Zijn versie van de eenheid komt overeen met 550 foot-pond per seconde (735,5watt). Later werd de eenheid vanvermogen in hetSI-systeem naar hem genoemd:
- 1watt = 1 joule/seconde.
(Een gloeilamp van 60 W zet dus elektrische energie om in licht en warmte met een tempo van 60 joule per seconde.)
Vanuit het toenmaligewetenschappelijk oogpunt was zijn werk niet goed te begrijpen, maar een latere analyse door mensen alsCarnot enClapeyron van zijn empirische triomf legde de grondslag voor dethermodynamica.
Bronnen, noten en/of referenties
.svg)
