|
Mô hình cỗ máy hơi nước Newcomen. Ảnh: inventors.about.com. |
Thomas Newcomen chào đời vào ngày 24/2/1663 tại thành phố Darthmouth, hạt Devonshire [Anh]. Vào thời đó ngành khai thác thiếc phát triển mạnh ở Darthmouth. Có tài liệu cho rằng ngay từ nhỏ ông đã học nghề thợ rèn. Khi lớn lên Newcomen buôn bán và chế tạo các công cụ bằng sắt dành cho ngành khai thác mỏ tại Darthmouth.
Nhiều mỏ khai khoáng thời đó được đào sâu đến nỗi nước thường xuyên tràn vào, gây nên tình trạng ngập lụt. Để có thể tiếp tục khai thác than người ta phải tìm ra biện pháp bơm nước ra khỏi hầm. Thực tế ấy khiến Newcomen trăn trở. Ông muốn chế tạo một cỗ máy có khả năng bơm nước từ thấp lên cao. Năm 1712, Newcomen chế tạo thành công cái mà ông gọi là “cỗ máy không khí”, nhưng người ta thường gọi là cỗ máy hơi nước. Nhiều học giả ở thế kỷ 18 và 19 ghi lại rằng, ông đã mất 10-15 năm để nghiên cứu nó.
Quảng cáo
|
Hình vẽ thể hiện nguyên lý hoạt động của cỗ máy Newcomen. Chuyển động lên xuống của pit-tông được truyền sang máy bơm nhờ đòn cân bằng. Ảnh: Wikipedia. |
Nguyên lý hoạt động của cỗ máy Newcomen rất đơn giản. Hơi nước được đưa vào một xi lanh, buộc pit-tông chuyển động ra ngoài. Nước lạnh được phun vào pit-tông khiến hơi nước ngưng tụ và tạo ra môi trường chân không. Áp suất không khí buộc pit-tông quay trở lại vị trí ban đầu của nó. Sau đó hơi nước lại tràn vào xi lanh để tiếp tục chu trình mới. Công năng phát sinh từ chuyển động qua lại của pit-tông được truyền tới máy bơm thông qua một đòn cân bằng. Nhờ đó mà máy bơm có thể hút nước liên tục.
Quảng cáo
Cỗ máy của Newcomen được sử dụng rộng rãi tại hàng nghìn mỏ than trên khắp nước Anh và cứu nhiều chủ mỏ khỏi cảnh phá sản. Nó giữ vị trí độc tôn suốt 3/4 thế kỷ cho đến khi John Smeaton rồi James Watt cải tiến động cơ hơi nước.
|
Một cỗ máy hơi nước Newcomen trong mỏ than. Ảnh: csa.com. |
Newcomen qua đời tại London vào ngày 5/8/1729. Do có công chế tạo cỗ máy hơi nước đầu tiên trong lịch sử nhân loại, ông được coi là người đặt nền móng cho cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ nhất. Phát minh của Newcomen đã giải quyết được cuộc khủng hoảng năng lượng trong thế kỷ 18, bởi nó cho phép người ta khai thác những mỏ than sâu mà trước kia họ không thể với tới do tình trạng ngập nước. Khi nhu cầu to lớn về than được đáp ứng, nền sản xuất của nước Anh phát triển mạnh mẽ và tạo nên cuộc cách mạng công nghiệp. Nhưng cũng có nhiều nhà khoa học cho rằng, sự ra đời của máy hơi nước Newcomen đánh dấu kỷ nguyên mà trong đó con người lệ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch.
Minh Long [theo Newscientist, Wikipedia]
Giải bài tập câu hỏi thảo luận số 1 trang 161 SGK Lịch sử 10
Ý nghĩa của việc phát minh ra máy hơi nước là gì?
Phương pháp giải - Xem chi tiết
dựa vào sgk Lịch sử 10 trang 160, 161 để trả lời.
- Máy hơi nước đã tạo ra nguồn động lực mới, làm giảm sức lao động cơ bắp của con người.
- Lao động bằng thủ công dần thay thế lao động bằng máy móc, khởi đầu quá trình công nghiệp hóa ở Anh và châu Âu.
- Làm cho năng suất lao động tăng, thay đổi bộ mặt kinh tế Anh và châu Âu
- Dẫn đến sự ra đời của các ngành công nghiệp mới.
Nguồn: Historic figures, BBC
Biên dịch: Trần Mẫn Linh
James Watt [1736 – 1819] là một nhà phát minh và kỹ sư cơ khí người Scotland, người nổi tiếng với những cải tiến công nghệ động cơ hơi nước.
James Watt sinh ngày 18/01/1736 tại Greenock và có cha là một chủ hãng đóng tàu giàu có. Ban đầu, ông làm công việc sản xuất các dụng cụ toán học, sau đó sớm trở nên quan tâm đến động cơ hơi nước.
Năm 1698, động cơ hơi nước đầu tiên trên thế giới đã được cấp bằng sáng chế, và tới thời điểm Watt ra đời, động cơ của Newcomen đã bơm nước từ các mỏ khai thác trên toàn quốc.
Vào khoảng năm 1864, Watt nhận được một động cơ Newcomen mẫu để sửa chữa. Nhận thấy nó không thể hoạt động được nữa, ông bắt đầu nghiên cứu để cải tiến động cơ. Watt đã thiết kế một buồng ngưng tụ riêng cho động cơ hơi nước Newcomen để ngăn tình trạng thất thoát quá nhiều hơi nước. Năm 1769, ông được trao bằng sáng chế đầu tiên cho phát minh này và một số cải tiến khác trên động cơ của Newcomen.
Nhà phát minh John Roebuck là một đối tác và người tài trợ cho James Watt. Năm 1775, cổ phần của Roebuck đã được mua lại bởi Matthew Boulton, người sở hữu các nhà máy chế tạo ở Birmingham. Watt đã cùng Boulton sản xuất ra các động cơ hơi nước, và Boulton & Watt đã trở thành công ty chế tạo quan trọng nhất của Scotland, đáp ứng một lượng lớn nhu cầu.
Ban đầu, đơn hàng của công ty đến từ những chủ sở hữu mỏ tại Cornwall, sau đó mở rộng ra các nhà máy giấy, bột, bông, sắt cũng như các nhà máy chưng cất rượu, kênh đào và nhà máy nước. Năm 1785, Watt và Boulton được bầu làm hội viên của Hội Khoa học Hoàng gia.
Tới năm 1790, Watt khi ấy đã là một người giàu có, và ông nghỉ hưu vào năm 1800 để cống hiến hết mình cho việc nghiên cứu. Ông đã nhận được bằng sáng chế cho nhiều phát minh quan trọng khác, bao gồm động cơ quay, động cơ hoạt động kép và đồng hồ đo áp suất hơi nước – thiết bị đo áp suất hơi nước bên trong động cơ.
Ngày 19/08/1819, James Watt qua đời. Để tưởng nhớ ông, người ta đã đặt tên ông cho đơn vị đo lường công suất.
Người phát minh ra máy hơi nước là Giêm Oát – James Watt [19 tháng 1 năm 1736 – 19 tháng 8 năm 1819] là nhà phát minh người Scotland và là một kỹ sư đã có những cải tiến cho máy hơi nước mà nhờ đó đã làm nền tảng cho cuộc Cách mạng công nghiệp.
Ai là người phát minh ra máy hơi nước?
A. Ac-crai-tơ.
B. Giêm Oát.
C. Ét-mơn Các-rai.
D. Giêm Ha-gri-vơ
Đáp án đúng B.
Người phát minh ra máy hơi nước là Giêm Oát – James Watt [19 tháng 1 năm 1736 – 19 tháng 8 năm 1819] là nhà phát minh người Scotland và là một kỹ sư đã có những cải tiến cho máy hơi nước mà nhờ đó đã làm nền tảng cho cuộc Cách mạng công nghiệp.
Giải thích lý do chọn đáp án đúng B:
James Watt [19 tháng 1 năm 1736 – 19 tháng 8 năm 1819] là nhà phát minh người Scotland và là một kỹ sư đã có những cải tiến cho máy hơi nước mà nhờ đó đã làm nền tảng cho cuộc Cách mạng công nghiệp. Ông đưa ra khái niệm mã lực và đơn vị SI của năng lượng watt được đặt theo tên ông.
James Watt sinh ngày 19 tháng 1, 1736 tại Greenock, Renfrewshire, một cảng biển của Firth of Clyde. Cha ông là một thợ đóng tàu, chủ tàu và là một nhà thầu khoán, còn mẹ ông – bà Agnes Muirhead thì xuất thân từ một gia đình danh giá và có học vấn đến nơi đến chốn. Cả hai đều là tín đồ của Giáo hội Trưởng lão [Presbyterian]. Ông nội Watt, Thomas Watt, là một thầy giáo dạy toán và baillie cho Baron of Cartsburn. Thay vì theo tôn giáo của cha mẹ, thì ông trở thành một tín đồ tự nhiên thần giáo?. Watt đi học không thường xuyên và thay vào đó là được mẹ dạy tại nhà, nhưng sau đó ông theo học trường Greenock Grammar. Ông tỏ ra rất khéo tay và có năng khiếu về môn toán học.
Năm 1763-1764, tại Trường Đại học Glassgow, Watt bắt đầu đặc biệt chú ý tới máy hơi nước. Watt xác định việc nghiên cứu nguyên lý và kết cấu của máy hơi nước là phương hướng chủ yếu của mình.
Năm 1769, Watt đã được nhận bằng độc quyền về cải tiến máy hơi nước, một thành qủa rất vĩ đại. Watt đã cải tiến máy hơi nước một bộ phận có thể phân ly để làm lạnh và cách ly xy-lanh của nó. Năm 1782, ông đã phát minh ra máy hơi nước kiểu song động. Sau khi kết hợp các phát minh đó lại, ông đã làm cho hiệu suất của máy hơi nước nâng lên gấp ba lần.
Tháng 6 năm 1775, giữa Boulton và Watt đã ký kết một hợp đồng có giá trị 25 năm, thành lập công ty Boulton-Watt chuyên sản xuất và tiêu thụ loại máy hơi nước mới. Đây chính là tiền đề để cho Watt sáng tạo ra những cỗ máy hơi nước ngày càng tân tiến hơn. Trong hai mươi lăm năm sau đó, công ty của Watt và Boulton đã sản xuất một số lượng lớn máy hơi nước cung cấp cho thị trường.
Năm 1781, Watt còn phát minh ra một bộ phận bánh xe răng để giúp máy hơi nước chuyển động xoay tròn làm cho máy hơi nước mở rộng phạm vi sử dụng. Ông còn phát minh ra bộ phận ly tâm điều chỉnh tốc độ, thông qua đó máy hơi nước có thể tự động khống chế. Năm 1790, ông đã phát minh ra đồng hồ áp lực, đồng hồ chỉ thị, van tiết lưu và nhiều cải tiến có giá trị khác.
Năm 1782, cỗ máy hơi nước chuyển động song hướng do Watt nghiên cứu và chế tạo ra đời và được cấp bằng sáng chế độc quyền. Năm 1784, loại máy hơi nước nằm cũng được xác nhận quyền sáng chế. Máy hơi nước ngày càng có tính thực dụng và được dùng rộng rãi được gọi là “máy hơi nước vạn năng”.
Bốn năm sau, Watt phát minh ra bộ phận ly tâm điều chỉnh tốc độ và bộ phận điều tiết hơi. Năm 1790, Watt chế tạo thành công bộ phận biểu thị công năng của xy-lanh đầu tiên. Lúc này thì Watt đã hoàn thành toàn bộ quá trình phát minh ra máy hơi nước của mình. Đây là một bước đại nhảy vọt trong kỹ thuật sản xuất của loài người. Đây có thể được gọi là bản tuyên ngôn của nhân loại đã bắt đầu tiến vào “Thời đại máy hơi nước”.
Từ khi máy hơi nước xuất hiện đã có một tác dụng to lớn trong cuộc cách mạng công nghiệp. Trước khi có máy hơi nước, mặc dù một số địa phương nào đó đã biết sử dụng sức gió và sức nước nhưng động lực chủ yếu vẫn là sức lực của con người. Từ khi có máy hơi nước thì loài người đã thoát ra khỏi sự hạn chế đó.
Ngoài việc dùng làm nguồn năng lượng cho các công xưởng, máy hơi nước còn được ứng dụng trong giao thông vận tải. Sự ứng dụng rộng rãi máy hơi nước đã ảnh hưởng đến cuộc cách mạng phương tiện giao thông của nước Anh. Năm 1814, công trình sư người Anh George Stephenson chế tạo thành công xe lửa chạy bằng máy hơi nước. Stephenson đã được suy tôn là “Cha đẻ của đầu máy xe lửa”.