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James Watt et la puissance de la vapeur


L'un des problèmes majeurs de l'extraction du charbon, du fer, du plomb et de l'étain aux XVIIe et XVIIIe siècles était les inondations. Les mineurs ont utilisé plusieurs méthodes différentes pour résoudre ce problème. Ceux-ci comprenaient des pompes actionnées par des moulins à vent et des équipes d'hommes et d'animaux transportant des seaux d'eau sans fin. (1)

Denis Papin, mathématicien français, a inventé le digesteur à vapeur, une sorte d'autocuiseur avec une soupape de sécurité. Thomas Savery, un ingénieur militaire, a utilisé l'idée de Papin d'utiliser un cylindre et un piston pour concevoir un moteur de pompage qui incorporait deux façons différentes d'utiliser la vapeur pour produire de l'énergie. La vapeur a été pompée dans un cylindre puis refroidie de sorte qu'un vide se soit formé et que la pression atmosphérique ait attiré l'eau. (2)

Le 25 juillet 1698, Savery obtient un brevet pour quatorze ans. Le brevet ne contenait aucune description de la machine, mais en juin 1699, elle fut montrée aux membres de la Royal Society. Savery a créé un atelier à Salisbury Court, à Londres. Dans cet atelier, les propriétaires de mines et de charbonnages ont pu voir le moteur en démonstration avant l'achat. Cependant, le moteur ne pouvait pas soulever l'eau des mines très profondes. Un autre inconvénient était sa tendance à provoquer des explosions. (3)

Thomas Newcomen, avec son partenaire John Calley, il fabriquait des équipements pour les mines de Devon et de Cornouailles qui produisaient de l'étain et du cuivre. Ils ont également travaillé au développement d'une machine pour pomper l'eau des mines. Ils ont finalement eu l'idée d'une machine qui s'appuierait sur la pression atmosphérique pour faire fonctionner les pompes, un système qui serait sûr, bien que plutôt lent. La « vapeur est entrée dans un cylindre et a soulevé un piston ; un jet d'eau a refroidi le cylindre et la vapeur s'est condensée, faisant tomber le piston et soulevant ainsi l'eau ». (4)

Comme Jenny Uglow l'a souligné : « Les moteurs de Newcomen exploitaient la pression atmosphérique de base, il s'est avéré qu'en s'appuyant sur le chemin, il se précipitait dans le vide. Un vide pourrait être créé en aspirant l'air d'un récipient fermé avec une pompe, mais il pourrait créé en utilisant de la vapeur." (5)

John Theophilus Desaguliers était quelqu'un qui s'intéressait de près au développement de cette machine. " Vers l'année 1710 Thomas Newcomen, quincaillier et John Calley, vitrier, de Dartmouth... anabaptistes, firent alors plusieurs expériences en privé, et ayant amené (leur moteur) à travailler avec un piston... A la fin de l'année 1711 ont fait des propositions pour puiser l'eau à Griff, dans le Warwickshire ; mais leur invention ne rencontra pas de succès... calculer les puissances et doser les parties, fort heureusement ont trouvé par hasard ce qu'ils cherchaient." (6)

Le moteur était installé à côté de la mine qu'il vidait. Il avait une grande poutre suspendue au plafond. À une extrémité pendait une chaîne qui était attachée au sommet d'un piston enfermé dans un cylindre. Selon Gavin Weightman, l'auteur de Les révolutionnaires industriels (2007), Newcomen et Calley avaient « conçu et mis en état de fonctionnement efficace était le premier moteur à vapeur vraiment fiable dans le monde ». (7)

Suite au succès incontestable de ce moteur, un certain nombre d'autres ont été construits dans lesquels Newcomen lui-même a été impliqué. Ils comprenaient les charbonnages de Griff, Warwickshire (1711); Bilston, Staffordshire (1714) ; Hawarden, Flintshire (1715) ; Austhorpe, West Yorkshire (1715) et Whitehaven, Cumberland (1715). En 1715, le partenaire de Newcomen, John Calley tomba malade et mourut. (8)

En 1716, Newcomen a obtenu un brevet pour son moteur de pompage à vapeur. La Gazette de Londres a rapporté : « . et moins de frais que par les autres méthodes utilisées jusqu'ici, comme cela est suffisamment démontré par divers moteurs de cette invention maintenant à l'œuvre dans les plusieurs comtés de Stafford, Warwick, Cornwall et Flint. si vous souhaitez traiter avec les propriétaires de tels moteurs, une participation sera donnée à cet effet tous les mercredis au Sword Blade Coffee House à Birchin Lane, à Londres. » (9)

Au cours des années suivantes, plus de 100 de ces machines ont été achetées. Cela comprenait plusieurs machines vendues à l'étranger. Il a continué à améliorer la machine. Dans les premiers modèles, la vapeur dans le cylindre était refroidie en faisant couler de l'eau froide à l'extérieur. Plus tard, il a été découvert qu'une injection d'eau froide dans le cylindre était beaucoup plus efficace. (10) Il a continué à travailler sur le développement d'autres machines. En 1725, il écrivit au Lord Chief Justice Robert Raymond au sujet « d'un nouveau moteur à vent inventé ». (11)

Il semble que Newcomen était très respecté par ses collègues hommes d'affaires qui semblaient très satisfaits des performances de sa machine. En 1719, James Lowther écrivit à John Spedding : « Il n'y a rien qui puisse faire nos affaires aussi bien et être moins sujet aux accidents que le moteur, et… c'est le moyen le moins cher, le plus sûr et le meilleur de garder la mine au sec. (12) Dans une autre lettre, Lowther a écrit : « M. Newcomen est un homme parfaitement honnête et a contribué à rendre cette affaire facile, il ne possède aucun des autres qui avaient des pompiers n'ont été aussi justes avec eux que nous l'avons été. (13)

En 1763, James Watt a été envoyé en réparation d'une machine à vapeur produite par Thomas Newcomen. Bien que de nombreux propriétaires de mines aient utilisé les machines à vapeur de Newcomen, ils se sont constamment plaints du coût de leur utilisation. Le principal problème était qu'ils utilisaient beaucoup de charbon et étaient donc coûteux à exploiter. Tout en le remettant en état de marche, Watt a tenté de découvrir comment il pourrait rendre le moteur plus efficace. (14)

Watt raconta plus tard à son ami, l'ingénieur de Glasgow, Robert Hart : « J'étais allé me ​​promener un beau jour de sabbat. la maison du troupeau quand l'idée m'est venue à l'esprit, que la vapeur étant un corps élastique, elle se précipiterait dans le vide, et si une communication était établie entre le cylindre et un récipient épuisé, elle s'y précipiterait et pourrait s'y condenser sans refroidir le cylindre." (15)

Watt a travaillé sur l'idée pendant plusieurs mois et a finalement produit un moteur à vapeur qui refroidissait la vapeur utilisée dans un condenseur séparé du cylindre principal. Watt a calculé que cela produirait une économie de carburant d'environ 75 pour cent. Il a été soutenu par Jennifer Tann que "Watt a identifié plusieurs problèmes, dont le gaspillage de vapeur pendant la montée du piston du moteur et la méthode de formation du vide dans laquelle le système a été refroidi étaient deux des plus fondamentaux. Il a donc fait un nouveau modèle, légèrement plus grand que l'original, et a mené de nombreuses expériences dessus... La théorie de la chaleur latente a étayé les expériences de Watt sur le condenseur séparé, dans lequel le cylindre à vapeur restait chaud tandis qu'un récipient de condensation séparé était froid. (16)

En avril 1765, James Watt écrivit à James Lind au sujet de son invention. « J'ai maintenant presque la certitude du facturum de la pompe à incendie, ayant déterminé les détails suivants : la quantité de vapeur produite ; l'ultimatum de la machine à levier ; la quantité de vapeur produite ; la quantité de vapeur détruite par le froid de son cylindre; la quantité détruite dans le mien... le mien devrait élever l'eau à 44 pieds avec la même quantité de vapeur qu'il y a jusqu'à 32 (en supposant mon cylindre aussi épais que le leur).Je peux maintenant faire un cylindre de 2 pieds de diamètre et 3 pieds de haut seulement un 40ème de pouce d'épaisseur, et assez fort pour résister à l'atmosphère... bref, je ne peux penser à rien d'autre qu'à cette machine." (17)

James Watt a construit un modèle de luthier, mais l'étape suivante consistait à produire un moteur de travail massif en brique et en fer. Watt n'avait pas d'argent pour les modèles à grande échelle et il a donc dû chercher un partenaire avec du capital. L'ami de Watt, Joseph Black, l'a présenté à John Roebuck, le propriétaire de Carron Ironworks près de Falkirk en Écosse. Il possédait également des mines de charbon à proximité pour alimenter ses usines sidérurgiques. (18)

Roebuck a accepté et les deux hommes se sont associés. Roebuck détenait les deux tiers du brevet original (9 janvier 1769) en échange de l'acquittement de certaines des dettes de Watt. James Patrick Muirhead, l'auteur de La vie de James Watt (1854) affirme que Roebuck's a fait tout son possible pour mettre la machine de Watt en production car il était « ardent et optimiste dans la poursuite de ses entreprises ». (19)

En mars 1773, Roebuck fit faillite. À l'époque, il devait à Matthew Boulton plus de 1 200 £. Boulton était au courant des recherches de Watt et lui écrivit pour lui faire une offre pour la part de Roebuck dans la machine à vapeur. Roebuck a refusé mais le 17 mai, il a changé d'avis et a accepté les conditions de Boulton. James Watt devait également de l'argent à Roebuck, mais comme il avait passé un accord avec son ami, il a écrit une décharge formelle "parce que je pense que les mille livres qu'il (Boulton) a payés plus que la valeur de la propriété des deux tiers des inventions." (20)

Boulton a souligné qu'avant de donner un soutien financier à Watt, il a insisté pour que le brevet de 1769, avec seulement huit ans à courir, soit prolongé à vingt-cinq ans. Cela signifiait présenter une pétition à la Chambre des communes. En 1775, les deux hommes avaient leur brevet qui leur donnait « l'usage exclusif et la propriété de certaines machines à vapeur de son invention, dans tous les domaines de la majesté ». Cela empêchait d'autres de fabriquer des machines à vapeur qui contenaient leurs propres améliorations. (21)

Aux termes du partenariat, Watt a cédé les deux tiers de la propriété et du brevet à Boulton. En retour, Boulton s'engageait à payer les dépenses déjà engagées, à couvrir les frais d'expériences, et à payer les matériaux et les salaires. Les bénéfices devaient être répartis au prorata de leurs parts. "Il serait incorrect de stéréotyper Boulton en tant qu'entrepreneur et Watt en tant qu'inventeur, car Boulton a fait de nombreuses suggestions d'amélioration du moteur et Watt avait également le sens des affaires. Mais il ne fait aucun doute que le flair de Boulton pour le marketing était important pour les premiers succès de l'entreprise." (22)

Pendant les onze années suivantes, l'usine de Boulton produit et vend les machines à vapeur de Watt. Ces machines étaient principalement vendues aux propriétaires de charbonnages qui les utilisaient pour pomper l'eau de leurs mines. La machine de Watt était très populaire car elle était quatre fois plus puissante que celles qui étaient basées sur la conception de Thomas Newcomen.

James Watt a continué à expérimenter et en 1781, il a produit une machine à vapeur à mouvement rotatif. Alors que sa machine précédente, avec son action de pompage ascendante et descendante, était idéale pour le drainage des mines, cette nouvelle machine à vapeur pouvait être utilisée pour entraîner de nombreux types de machines. Richard Arkwright a rapidement compris l'importance de cette nouvelle invention et, en 1783, il a commencé à utiliser la machine à vapeur de Watt dans ses usines textiles. (23)

Le maître de forge John Wilkinson fut l'un des premiers à acheter la machine à vapeur de Watt. Il a installé onze moteurs dans ses forges de Bradley dans les années 1790 et au moins sept ailleurs. Les associés dépendaient fortement de Wilkinson car c'était lui qui était capable de percer les cylindres des moteurs avec une plus grande précision que tout autre fondeur de fer. (24)

Eric Hobsbawm a soutenu que la machine à vapeur de James Watt était « le fondement de la technologie industrielle ». (25) Arthur Young a commenté dans son livre, Circuits en Angleterre et au Pays de Galles (1791) à propos de l'impact que Watt a eu sur la Grande-Bretagne : « Quels courants de pensée, quel esprit d'effort, quelle masse et quelle puissance d'effort ont jailli dans tous les chemins de la vie, des travaux d'hommes tels que Brindley, Watt, Priestley, Harrison, Arkwright... Dans quel chemin de vie peut-on trouver un homme qui n'animera pas sa poursuite en voyant la machine à vapeur de Watt ? " (26)

Richard Guest a souligné que la machine à vapeur de Watt qui actionnait les métiers à tisser était extrêmement populaire auprès des propriétaires d'usine : « Le nombre croissant de métiers à vapeur est une preuve certaine de leur supériorité sur les métiers à main. En 1818, il y avait à Manchester, Stockport , Middleton, Hyde, Stayley Bridge, et leurs environs, 14 usines, contenant environ 2 000 métiers à tisser. En 1821, il y avait dans les mêmes quartiers 32 usines, contenant 5 732 métiers à tisser. Depuis 1821, leur nombre a encore augmenté, et il y en a actuellement pas moins de 10 000 métiers à vapeur à l'œuvre en Grande-Bretagne. (27)

La société Boulton & Watt avait un quasi-monopole sur la production de machines à vapeur. Watt facturait à ses clients une prime pour l'utilisation de ses machines à vapeur. Pour justifier cela, il compara sa machine à un cheval. Watt a calculé qu'un cheval exerçait une traction de 180 lb. Par conséquent, lorsqu'il a fabriqué une machine, il a décrit sa puissance par rapport à un cheval, c'est-à-dire "un moteur de 20 chevaux". Watt a calculé combien chaque entreprise a économisé en utilisant sa machine plutôt qu'un attelage de chevaux. L'entreprise devait alors lui verser un tiers de ce montant chaque année, pendant les vingt-cinq années suivantes. (28)

Henry Brougham a rappelé plus tard : « Il y avait une qualité, qui le distinguait le plus honorablement de trop d'inventeurs, et était digne de toute imitation, il était non seulement entièrement exempt de jalousie, mais il exerçait une abnégation prudente et scrupuleuse, et était soucieux de ne pas apparaître, même par accident, comme s'appropriant ce qu'il croyait appartenir aux autres. (29)

James Watt est devenu un membre important de la Lunar Society of Birmingham. Le groupe a pris ce nom parce qu'ils se réunissaient pour dîner et converser la nuit de la pleine lune. Le groupe a commencé à se réunir en tant que groupe en 1768. Les autres membres comprenaient Matthew Boulton, Erasmus Darwin, Josiah Wedgwood, Joseph Priestley, James Brindley, Thomas Day, William Small, John Whitehurst, John Robison, Joseph Black, William Withering, John Wilkinson, Richard Lovell Edgeworth, Joseph Wright et Erasmus Darwin.

L'historienne Jenny Uglow a soutenu : « Il a été dit que la société lunaire a donné le coup d'envoi à la révolution industrielle. ils n'avaient pas inventé ou découvert quelque chose, quelqu'un d'autre l'aurait fait. Pourtant, ce petit groupe d'amis était vraiment à la pointe de presque tous les mouvements de son temps dans les domaines de la science, de l'industrie et des arts, même de l'agriculture. étaient les pionniers des autoroutes à péage et des canaux et du nouveau système d'usine. Ils étaient le groupe qui a apporté une puissance de vapeur efficace à la nation. (30)

Watt a profondément ressenti la perte de certains de ses amis de la Lunar Society. Un certain nombre d'amis de Watt sont morts au tournant du siècle. Josiah Wedgwood (1795), Joseph Black (1799), Erasmus Darwin (1802), Joseph Priestley (1804) et John Robison (1805). On prétend qu'à sa retraite, il était hanté par la peur que ses facultés mentales s'affaiblissent. (31)

Le partenaire de Watt, Matthew Boulton, souffrait de calculs dans les reins, et il a dit à un ami : "Mes médecins disent que ma seule chance de continuer dans ce monde dépend de ma tranquillité d'y vivre." (32) Il mourut à l'âge de 81 ans d'une insuffisance rénale le 17 août 1809. Watt écrivit que Boulton était « non seulement un mécanicien ingénieux, bien qualifié dans toutes les pratiques des fabricants de Birmingham, mais possédait à un degré élevé la faculté de rendre tout nouveau invention personnelle ou d'autres utiles au public, en organisant et en arrangeant les procédés par lesquels elle pourrait être réalisée. (33)

James Watt est décédé à l'âge de 73 ans à Heathfield à Handsworth, Birmingham, le 25 août 1819 et a été enterré à côté de Matthew Boulton dans l'église St Mary le 2 septembre 1819. Il a laissé plus de 60 000 £ (81 000 000 £ en argent d'aujourd'hui) dans son testament à sa famille. (34)


James Watt et la machine à vapeur

Dans cette estampe noire, James Watt est assis dans une petite pièce sombre et il tient des séparateurs sur une table à gauche de la composition. Cependant, Watt vient de se retourner sur sa chaise pour regarder par-dessus son épaule une casserole d'eau émettant des nuages ​​de vapeur et actionnant un piston placé au-dessus de la pression relâchée. Une arche est derrière la scène. L'estampe est basée sur un célèbre tableau de James Eckford Lauder à la Scottish National Gallery.

  • Mezzotinte sur papier
  • 19,5 po H x 26,75 po L
  • Avec l'aimable autorisation de l'Institut d'histoire des sciences

Le moteur à vapeur

Les révolutions industrielles et des transports sont principalement entraînées par le développement des moteurs à vapeur, ces moteurs seraient au cœur de bon nombre des nouvelles machines et équipements qui inaugureraient l'avenir. La première machine à vapeur commerciale a été inventée en 1712 par un Anglais du nom de Thomas Newcomen, ces modèles originaux seraient utilisés pour pomper l'eau des mines inondées. Bien qu'il s'agisse d'une innovation, ils étaient loin d'être les moteurs qui allaient conduire les économies du 19 e siècle, mais ils auraient besoin de devenir plus fiables et cohérents pour être appliqués à la fabrication.

En 1781, ils trouveront enfin un moyen d'obtenir une forme de pouvoir plus pratique avec l'aide de James Watt. Le nouveau moteur de Watt a été conçu pour créer une puissance rotative et pouvait le faire de manière cohérente tant que la source de chaleur était présente. Ces machines originales nécessitaient de grandes quantités de bois et d'eau pour fonctionner, ce qui a amené de nombreuses usines de la révolution industrielle à être construites près des rivières et d'autres sources d'eau constantes et fiables. Ces machines originales auraient encore un long chemin à parcourir jusqu'à ce qu'elles puissent être appliquées dans la pratique au transport.

La locomotive à vapeur est devenue un objectif pour les premiers expérimentateurs avec les premiers prototypes remontant à la fin du 18 e siècle. Richard Trevithick serait le premier à développer un modèle fonctionnel et pratique en 1804. La nouvelle innovation inclurait un système de vapeur à haute pression qui rendrait l'ensemble du système plus efficace. Constatant le succès des chemins de fer en Angleterre, les capitaines d'industrie américains étaient impatients de les amener aux États-Unis. Les vannes s'ouvriraient en août 1829 lorsque les premières locomotives à vapeur furent importées aux États-Unis.

Il y a peu de choses dans l'histoire américaine aussi emblématiques que les bateaux à vapeur qui naviguaient sur les rivières et les canaux de l'Amérique du 19 e siècle. Ces navires apporteraient de nouveaux niveaux de fiabilité à l'industrie américaine, les voyages qui prenaient auparavant des jours ou des semaines pourraient désormais être effectués beaucoup plus rapidement et selon un calendrier prévisible. Ces navires ont commencé à naviguer dès 1807 et à ce jour, ils naviguent encore sur les rivières du sud comme une histoire vivante dans de nombreux cas.


La machine à vapeur James Watt

La machine à vapeur de James Watt s'est avérée être l'une des inventions les plus importantes de l'histoire de l'humanité.

Ces années allaient changer le cours de l'histoire. En 1764, lorsque James Watt a commencé à travailler sur le moteur Newcomen jusqu'à douze ans plus tard, en 1776, lorsque le premier moteur à vapeur Watt a été produit et vendu dans le commerce.

Après avoir travaillé sur le moteur Newcomen, Watt a commencé à développer des idées pour apporter des améliorations à la conception dans le but de maximiser le potentiel de la vapeur.En 1765, qui s'avérera être l'année décisive pour le moteur à vapeur, Watt a publié un aperçu critique où il a remarqué que le moteur Newcomen était inefficace dans son utilisation de la chaleur latente et a suggéré que le moteur pourrait être amélioré en ajoutant un condenseur séparé où la condensation se produirait dans une chambre séparée du cylindre mais toujours connectée à celui-ci.

Premiers concepts et association avec Roebuck et Boulton

Même si cela semblait être une simple amélioration par rapport aux autres machines à vapeur de l'époque, il restait encore quelques obstacles à surmonter. Pour commencer, le projet avait besoin d'un soutien financier substantiel pour réussir. C'est là qu'il était important pour Watt de se lier d'amitié avec les bonnes personnes. Certains des soutiens financiers pour son nouveau design ont été fournis par Joseph Black, une connaissance des premiers jours.

Mais cela ne suffisait pas. Watt était à court d'argent, il a donc dû trouver un emploi pour gagner de l'argent afin de développer son idée. Il devient arpenteur-géomètre en 1766, où il trace les routes des canaux en Écosse. Cela a retardé le développement ultérieur de sa machine à vapeur pendant quelques années.

Une grande partie du capital a été fournie par John Roebuck, qui était un homme d'affaires prospère de Falkirk. Roebuck a exhorté Watt à terminer son concept.

Il a formé un partenariat avec Roebuck en 1768. Il a déposé le brevet « Une méthode nouvellement inventée pour réduire la consommation de vapeur et de carburant dans les camions de pompiers », où toutes ses idées ont été exposées. Mais le partenariat a été de courte durée, car Roebuck a fait faillite en 1772. Heureusement pour Watt, un autre investisseur a vu un potentiel dans son travail. Cet homme d'affaires était Matthew Boulton, propriétaire de la manufacture Soho de Birmingham, en Angleterre. Il s'agit d'un partenariat très fructueux qui durera pendant les 25 prochaines années. Watt a non seulement pu obtenir le financement, mais plus important encore, de nombreux ferronniers de qualité de la manufacture de Soho.

Premiers moteurs

Pour travailler sur le brevet, Watt s'installe à Birmingham en 1774, où il collaborera étroitement avec Boulton. Watt a utilisé toutes les capacités des travailleurs de la manufacture de Soho, certains d'entre eux étaient talentueux et ont aidé Watt à améliorer encore plus son moteur. L'un de ces travailleurs était John Wilkinson, qui l'a aidé à développer le cylindre où la vapeur était convoitée en énergie utilisable.

En 1775, le brevet de Watt est prolongé par le Parlement, ce qui lui laisse plus de temps pour travailler sur le développement du moteur. Enfin, en 1776, les moteurs étaient prêts à être utilisés dans la production de masse. Après l'installation des moteurs pour le pompage de l'eau dans le Staffordshire, ils se sont rapidement avérés très efficaces et performants. Cela a conduit à des moteurs à vapeur de plus en plus populaires pour le pompage de l'eau et plus tard à des fins industrielles.

C'est l'histoire qui a mené à James Watt et à l'invention de la machine à vapeur. Mais qu'en est-il des séquelles, des conséquences de l'invention ? Quel impact la machine à vapeur a-t-elle eu sur l'industrie et le développement de l'humanité ?


Biographie de James Watt

Il est né en Écosse le 19 janvier 1736 de pères presbytériens. Son père était propriétaire, tandis que sa mère, Agnes Muirhead, était issue d'une famille distinguée. Initialement, James Watt a été éduqué à la maison par sa mère, mais a ensuite fréquenté l'école d'ingénieurs de Greenock, démontrant un grand intérêt pour les mathématiques, bien que rare en grec et en latin.

Quand James Watt avait 18 ans, sa mère est décédée et la santé de son père s'est détériorée. Pour ces raisons, Watt est allé à Londres, s'installant dans la ville écossaise de Glasgow, où il a fréquenté l'université. Ici, avec l'aide de trois enseignants, Watt a ouvert un atelier de fabrication à l'université.

La relation de James Watt avec la machine à vapeur

Durant cette période, il noue d'importantes amitiés avec certains des principaux représentants de la communauté scientifique écossaise, en particulier le lien avec Joseph Black, qui introduira ensuite le concept de chaleur latente. En 1764, Watt, observant les pertes de vapeur dans les machines Newcomen, développa un modèle de condensateur séparé du cylindre, réduisant ainsi les pertes. En 1768, avec John Roebuck, il construit son modèle de machine à vapeur.

En 1772, il s'installe à Birmingham, où, en 1775, il entre en contact étroit avec Matthew Boulton James Watt essaie de commercialiser son invention, mais la diffusion n'a lieu qu'au début d'une collaboration de trente ans avec Boulton.

En 1782 James Watt fait breveter la machine à double action et le régulateur de force centrifuge pour le contrôle automatique de la machine Le parallélogramme articulé à sa place, date de 1784. A cette même période Watt introduisit une unité de "mesure de puissance dite" afin de comparer l'énergie produite par les machines à vapeur, qui est encore utilisée aujourd'hui pour indiquer la puissance des moteurs de véhicules automobiles.

En 1785, James Watt fut finalement invité à rejoindre la Royal Society of London. En 1794, il est devenu membre de la Lunar Society, dont il a pris sa retraite en 1800. Watt meurt en 1819 et ses restes sont enterrés dans le cimetière de la paroisse St. Mary à Handsworth, dans le comté des West Midlands.


Moteur à vapeur Watt&rsquos

Tout a commencé lorsque James Watt, l'innovateur crédité d'un certain nombre d'inventions et de découvertes, a rendu la machine à vapeur existante plus efficace. Avant qu'il ne présente sa conception, le monde s'était déjà habitué au moteur Newcomen, qui était essentiellement la première machine à exploiter la vapeur pour travailler.

Cependant, le moteur Watt&rsquos, ainsi que d'autres améliorations techniques, ont généré la même quantité de puissance mécanique en utilisant seulement un quart du carburant requis par le moteur Newcomen ! Watt voulait évidemment commercialiser cet avantage pratique spectaculaire que sa conception était en mesure d'offrir par rapport au moteur Newcomen.

La commercialisation de cet avantage technique évident était assez simple pour les personnes qui utilisaient réellement des moteurs à vapeur. Il pourrait leur parler en utilisant beaucoup de &lsquoengine jargon&rsquo, ou il pourrait simplement dire, &ldquoHey, mon moteur fait la même chose que le moteur Newcomen, mais consomme 75 % de carburant en moins !&rdquo

Le fait était que tout le monde n'utilisait pas de machines à vapeur à cette époque, il y avait une grande partie de la population qui utilisait encore des chevaux de trait pour faire avancer les choses "de manière mécanique". Watt voulait trouver un moyen de faire comprendre à ces personnes l'avantage de sa machine à travers les chiffres, afin d'expliquer comment son moteur était plus productif que les chevaux de trait sur lesquels ils comptaient pour gagner leur vie. Pour y parvenir, il a évidemment dû comparer l'efficacité de deux entités complètement différentes, c'est-à-dire son moteur et ses chevaux, à l'aide d'une seule unité.

Un cheval de trait (Source de l'image : Wikimedia Commons)

Pour réaliser cette comparaison, il s'est mis à calculer la productivité d'un cheval de trait typique en déterminant la puissance qu'un cheval de trait ordinaire pourrait générer dans une période de temps donnée. Il y a différents comptes rendus des expériences qu'il a menées, mais à la fin, il a noté qu'un cheval de trait typique pouvait faire près de 33 000 pieds-livres (soulever un poids de 33 000 livres 1 pied) de travail en une minute et maintenir le même rythme. tout au long de la journée (ce qui est un peu tiré par les cheveux comme hypothèse). Par conséquent, une nouvelle unité est née &ndash chevaux. D'après les observations de Watt&rsquos, le calcul était le suivant :

1 cheval-vapeur = 33 000 pieds-livres de travail par minute

La valeur de la puissance n'était clairement pas absolue, mais cela n'avait pas vraiment d'importance pour Watt, ni pour les acheteurs potentiels. Tout ce que le propriétaire d'un cheval de trait avait besoin de savoir, c'était que la machine à vapeur Watt&rsquos pouvait faire 5 fois (voire plus) plus de travail que son seul cheval de trait. Autrement dit, son seul moteur équivalait à au moins 5 chevaux !

Cette comparaison pommes-oranges a fait des merveilles et le moteur Watt est devenu l'un des outils les plus précieux de la révolution industrielle. Aujourd'hui encore, le terme "puissance en chevaux" est utilisé comme unité supplémentaire pour parler de la puissance de sortie des turbines, des moteurs à pistons et d'autres machines.

James Watt, comme le monde entier le sait aujourd'hui, était un vrai génie. Il a non seulement créé une machine à vapeur beaucoup plus efficace que celle qui existait à l'époque, mais a également trouvé un moyen de la commercialiser de manière impressionnante auprès d'une population qui vivait encore dans le passé. Dans le processus, il a involontairement donné au monde une nouvelle unité de pouvoir qui est encore couramment utilisée à ce jour !


James Watt et Steam Power - Histoire

James Watt, fils d'un marchand, est né à Greenock, en Écosse, en 1736. À l'âge de dix-neuf ans, Watt a été envoyé à Glasgow pour apprendre le métier de luthier mathématique.

Après avoir passé un an à Londres, Watt retourna à Glasgow en 1757 où il fonda sa propre entreprise de fabrication d'instruments. Watt a rapidement développé une réputation d'ingénieur de haute qualité et a été employé sur le canal Forth & Clyde et le canal calédonien. Il s'occupa également de l'amélioration des ports et de l'approfondissement du Forth, de la Clyde et d'autres rivières d'Écosse.

En 1763, Watt fut envoyé en réparation d'une machine à vapeur Newcomen. En le remettant en état de marche, Watt a découvert comment il pouvait rendre le moteur plus efficace. Watt a travaillé sur l'idée pendant plusieurs mois et a finalement produit un moteur à vapeur qui refroidissait la vapeur utilisée dans un condenseur séparé du cylindre principal. James Watt n'était pas un homme riche, il a donc décidé de chercher un partenaire avec de l'argent. John Roebuck, propriétaire d'une usine sidérurgique écossaise, a accepté de soutenir financièrement le projet de Watt.

Lorsque Roebuck fit faillite en 1773, Watt fit part de ses idées à Matthew Boulton, un homme d'affaires prospère de Birmingham. Pendant les onze années suivantes, l'usine de Boulton produit et vend les machines à vapeur de Watt. Ces machines étaient principalement vendues aux propriétaires de charbonnages qui les utilisaient pour pomper l'eau de leurs mines. La machine de Watt était très populaire car elle était quatre fois plus puissante que celles qui étaient basées sur la conception de Thomas Newcomen.

Watt a continué à expérimenter et en 1781, il a produit une machine à vapeur à mouvement rotatif. Alors que sa machine précédente, avec son action de pompage ascendante et descendante, était idéale pour le drainage des mines, cette nouvelle machine à vapeur pouvait être utilisée pour entraîner de nombreux types de machines. Richard Arkwright a rapidement compris l'importance de cette nouvelle invention et, en 1783, il a commencé à utiliser la machine à vapeur de Watt dans ses usines textiles. D'autres ont suivi son exemple et en 1800, il y avait plus de 500 machines de Watt dans les mines et les usines de Grande-Bretagne.

En 1755, Watt avait obtenu un brevet du Parlement qui empêchait quiconque de fabriquer une machine à vapeur comme celle qu'il avait développée. Pendant les vingt-cinq années suivantes, la société Boulton & Watt détenait un quasi-monopole sur la production de machines à vapeur. Watt facturait à ses clients une prime pour l'utilisation de ses machines à vapeur. Pour justifier cela, il compara sa machine à un cheval. Watt a calculé qu'un cheval exerçait une traction de 180 lb. Par conséquent, lorsqu'il a fabriqué une machine, il a décrit sa puissance par rapport à un cheval, c'est-à-dire "un moteur de 20 chevaux". Watt a calculé combien chaque entreprise a économisé en utilisant sa machine plutôt qu'un attelage de chevaux. L'entreprise devait alors lui verser un tiers de ce montant chaque année, pendant les vingt-cinq années suivantes. Lorsque James Watt mourut en 1800, il était un homme très riche.

Un autre compte de James Watt

WATT, JAMES, l'un des hommes les plus illustres de son temps en tant que philosophe naturel, chimiste et ingénieur civil, est né à Greenock, le 19 janvier 1736. Son père, James Watt, était un fabricant de blocs et un navire chandler, et pendant quelque temps l'un des magistrats de Greenock et sa mère, Agnes Muirhead, descendaient d'une famille respectable. Pendant son enfance, sa santé était très délicate, de sorte que sa fréquentation scolaire n'était pas du tout régulière. Néanmoins, par une application assidue à la maison, il atteignit bientôt une grande maîtrise de la lecture, de l'écriture et du calcul et, par la lecture des livres qui lui appartenaient. commande, il a étendu ses connaissances au-delà du cercle de l'instruction élémentaire des écoles publiques, et a chéri cette soif d'information qui est la caractéristique de tous les hommes de génie, et pour laquelle il a été toute sa vie remarquable. Une anecdote de son enfance a été conservée, montrant le penchant précoce de son esprit. Sa tante, Mme Muirhead, assise avec lui un soir à la table à thé, dit : « James, je n'ai jamais vu un garçon aussi oisif ! Prenez un livre, ou employez-vous utilement pendant la dernière demi-heure, vous n'avez pas dit un mot, mais avez enlevé le couvercle de cette bouilloire, et remettez-la. " A l'aide alternativement d'une tasse et d'une cuillère d'argent, il observant comment la vapeur montait du bec et se condensait, et comptait des gouttes d'eau. Mais il y a peu d'incidents dans sa vie jusqu'à ce qu'il atteigne sa dix-huitième année, sauf qu'il a manifesté une forte prédilection pour les activités mécaniques et mathématiques. Conformément à ce penchant naturel, il partit pour Londres, en 1754, afin d'apprendre le métier de luthier mathématique. Arrivé à Londres, il se mit sous la direction d'un luthier mathématique, et s'appliqua avec une grande assiduité, et avec un tel succès, que, quoiqu'il fut obligé, faute de santé, de retourner chez son père. toit en un peu plus d'un an, mais il a persévéré et a rapidement atteint la maîtrise de son entreprise. Il rendait occasionnellement visite aux parents de sa mère à Glasgow, ville à cette époque considérablement avancée dans cette carrière d'industrie manufacturière et d'opulence, pour laquelle elle s'est plus récemment distinguée si éminemment. Dans cette ville, il avait l'intention de s'installer comme facteur d'instruments mathématiques, mais il fut violemment combattu par certaines corporations de métiers, qui le considéraient comme un intrus dans leurs privilèges, bien que l'entreprise qu'il avait l'intention de suivre était à ce moment-là. temps peu pratiqué en Ecosse. Par cet événement, les espoirs de Watt avaient été presque déçus, et les énergies de son esprit inventif avaient probablement été tournées dans un canal différent de celui qui distinguait ses années futures, n'eût été le patronage aimable et bien dirigé du professeurs de l'université. En 1757, ce corps savant, qui avait alors à compter parmi eux quelques-uns des plus grands hommes alors vivants, Smith, l'économiste politique, Black, le chimiste, et Simson, le géomètre, conféra à Watt le titre de luthier mathématique à l'université, avec tous les privilèges de cette charge, et chambres dans l'enceinte de leur vénérable séminaire, attenantes aux appartements occupés par les célèbres imprimeurs, MM. Foulis. Il continua à exercer son métier dans ce lieu pendant environ six ans, pendant lesquels, dans la mesure où la santé et l'emploi nécessaire le lui permettaient, il s'appliqua à l'acquisition de connaissances scientifiques. C'est pendant cette période, également, qu'il contracta une amitié durable avec le Dr Black, dont le nom restera à jamais visible dans l'histoire de la philosophie, pour ses précieux ajouts à notre connaissance de la doctrine de la chaleur et aussi avec Robison, alors étudiant au Glasgow College, et qui a ensuite occupé la chaire de philosophie naturelle à l'université d'Edimbourg.

Cette période de la vie de Watt fut marquée par un incident, qui en soi pouvait paraître insignifiant, et pas du tout hors du cours de ses affaires ordinaires, mais qui fut néanmoins productif de résultats, qui non seulement donna l'immortalité à son nom, mais il imposa un grand et durable changement au commerce et aux mœurs de son propre pays, et aussi d'une grande partie du monde. Nous faisons ici allusion à une circonstance qui sera bientôt mentionnée, qui a conduit aux améliorations de Watt sur la machine à vapeur et les événements de sa vie sont si intimement liés à l'histoire de la perfection de cette machine extraordinaire, qu'il sera nécessaire, de manière brève et populaire, pour décrire les principes directeurs de son action.

La machine à vapeur, à l'époque dont nous parlons, a été construite d'après le plan inventé par Newcomen. L'utilisation principale à laquelle ces moteurs ont été appliqués, était le pompage de l'eau des mines de charbon, une extrémité de la tige de la pompe étant attachée à un long levier, ou poutre supportée au milieu. A l'autre extrémité de ce levier était attachée la tige d'un piston, capable de monter et descendre dans un cylindre, à la manière d'une seringue ordinaire. Le poids de la tige de la pompe, &c., à une extrémité de la poutre, ayant fait descendre cette extrémité, l'autre extrémité était nécessairement soulevée, et, le piston s'élevant dans le cylindre, la vapeur était admise par le bas pour remplir le vacuité. Mais lorsque le piston arrivait en haut, de l'eau froide était injectée en bas, et en réduisant la température de la vapeur, la condensait, formant un vide. Dans cet état de choses, l'atmosphère pressant sur le dessus du piston, l'a forcé vers le bas, et a soulevé la tige de pompe à l'autre extrémité du faisceau. Cette opération étant continuée, le pompage de la mine fut poursuivi. Telle était la forme de la machine à vapeur lorsque Watt l'a trouvée pour la première fois et telle est sa construction dans de nombreuses mines de charbon, même de nos jours, où l'économie de carburant n'a pas d'importance.

Anderson, le professeur de philosophie naturelle, au cours de l'hiver 1763, a envoyé un modèle de moteur Newcomen's à M. Watt pour être réparé. Cela fut donc fait, et le modèle mis en marche, et avec cela un mécanicien ordinaire aurait été satisfait. Mais l'esprit du jeune ingénieur s'était, depuis deux ans, occupé à des recherches sur les propriétés de la vapeur. Au cours de l'hiver 1761, il fit plusieurs expériences très simples mais décisives, pour la plupart avec des fioles d'apothicaires, par lesquelles il découvrit qu'un pouce cube d'eau formerait un pied cube de vapeur, d'une élasticité égale à la pression de l'atmosphère, et aussi que lorsqu'un pied cube de vapeur est condensé en injectant de l'eau froide, autant de chaleur est dégagée qu'il en faudrait six pouces cubes d'eau jusqu'au point d'ébullition. À ces importantes découvertes de la théorie de la vapeur, il en ajouta par la suite une troisième, magnifiquement simple, comme le sont toutes les vérités philosophiques, et précieuse du fait de son application étendue à des fins pratiques : il découvrit que la chaleur latente de la vapeur diminue à mesure que la chaleur sensible augmente, et qu'universellement ces deux additionnés font une quantité constante qui est la même pour toutes les températures. Cette question est souvent déformée, et il est indiqué non seulement dans les récits de la machine à vapeur, mais aussi dans les mémoires de M. Watt, que les découvertes du Dr Black concernant les propriétés de la chaleur et de la vapeur ont jeté les bases de toutes les inventions de Watt. Le Dr Black lui-même a fait une déclaration correcte de la question, et a fréquemment mentionné avec une grande franchise, que M. Watt a découvert tout seul la chaleur latente de la vapeur, et après avoir communiqué cela au médecin, ce grand chimiste a été agréablement surpris de cette confirmation de la théorie qu'il avait déjà formé, et a expliqué cette théorie à M. Watt une théorie qui n'a pas été rendue publique avant l'année 1762. Au cours de la même année, Watt a fait quelques expériences avec un digesteur Papin’s, faisant monter et descendre le piston d'une seringue par la force de la vapeur à haute température, sur le principe du moteur à haute pression, maintenant employé à des fins diverses.Mais il renonça à l'idée par peur de faire éclater la chaudière, et par la difficulté de faire des joints serrés. Ces faits suffisent à prouver qu'il avait à cette époque une idée d'améliorer la machine à vapeur et il dit lui-même modestement, "Mon attention a d'abord été dirigée en 1759, au sujet des machines à vapeur par le Dr Robison, alors étudiant à l'université de Glasgow, et presque de mon âge. Robison rejeta à cette époque l'idée d'appliquer la puissance de la machine à vapeur au déplacement des chariots à roues et à d'autres fins, mais le projet n'était pas mûri et fut bientôt abandonné lors de son départ pour l'étranger. » Son esprit actif, ainsi préparé, ne risquait pas de laisser passer inaperçus les défauts du modèle qui lui était remis. Ce modèle intéressant, qui est encore conservé parmi les appareils de l'université de Glasgow, a un cylindre dont le diamètre est de deux pouces, la longueur de course étant de six. L'ayant réparé, il essaya de le remettre en marche, la vapeur se formant dans une chaudière sphérique dont le diamètre était d'environ neuf pouces. Au cours de ces essais, il trouva que la quantité de vapeur, ainsi que celle de l'eau froide d'injection, était bien plus grande en proportion que ce qu'il croyait nécessaire pour des moteurs de plus grande taille. A ce grand gaspillage de vapeur, et par conséquent de combustible, il s'efforça d'y remédier en formant des cylindres de mauvais conducteurs de chaleur, tels que du bois saturé d'huile, mais cela n'eut pas l'effet désiré. Enfin le fait lui vint à l'esprit que le cylindre n'était jamais assez refroidi pour obtenir un vide complet. Pendant un certain temps auparavant, le Dr Cullen avait découvert que sous une pression réduite, il y avait une chute correspondante du point d'ébullition. Il fallait maintenant s'assurer du rapport qu'a le point d'ébullition avec la pression à la surface de l'eau. Il ne possédait pas les instruments nécessaires pour essayer les points d'ébullition sous des pressions inférieures à celle de l'atmosphère, mais ayant essayé de nombreux points sous des pressions accrues, il établit une courbe dont les ordonnées représentaient les pressions et les abscisses les points d'ébullition correspondants, et ainsi découvert l'équation du point d'ébullition. Ces considérations ont conduit Watt, après beaucoup de réflexion, à la véritable méthode pour surmonter les difficultés de fonctionnement du moteur Newcomen’s. Les deux choses à faire étaient, d'une part, de maintenir le cylindre toujours aussi chaud que la vapeur qui y était admise, et d'autre part, de refroidir la vapeur condensée et l'eau d'injection servant à la condensation à une température ne dépassant pas 100 degrés. C'est au début de l'été 1765 que la méthode pour accomplir ces deux objets mûrit pour la première fois dans son esprit. Il lui vint alors à l'esprit que si une communication était ouverte entre un cylindre contenant de la vapeur et un autre récipient épuisé d'air et d'autres fluides, la vapeur se précipiterait immédiatement dans le récipient vide, et continuerait ainsi jusqu'à ce qu'un équilibre soit établi, et en gardant ce vaisseau très froid, la vapeur continuerait à entrer et à se condenser. Une difficulté restait encore à surmonter, comment la vapeur condensée et l'eau d'injection, ainsi que l'air, qui doit nécessairement accompagner, devaient être retirés du récipient de condensation. Watt pensa à deux méthodes, l'une par un long tuyau, enfoncé dans la terre, et l'autre en employant une pompe, forgée par le moteur lui-même, cette dernière fut adoptée. Ainsi fut exposé le principe directeur d'une machine la plus puissante, la plus régulière et la plus ingénieuse jamais inventée par l'homme.

Watt a construit un modèle dont le cylindre avait neuf pouces de diamètre, apportant plusieurs améliorations en plus de celles mentionnées ci-dessus. Il a entouré le cylindre d'une enveloppe, l'espace intermédiaire étant rempli de vapeur pour maintenir le cylindre au chaud. Il a également mis un couvercle sur le dessus, faisant passer la tige du piston à travers un trou, et le piston a été rendu étanche à l'air en étant lubrifié avec de la cire et du suif, au lieu de l'eau comme autrefois. Le modèle a répondu aux attentes de l'inventeur, mais au cours de ses essais le faisceau s'est cassé, et il l'a mis de côté pendant un certain temps.

En retraçant les progrès de l'amélioration de la machine à vapeur, nous avons été obligés de passer sur quelques incidents de sa vie qui ont eu lieu pendant la même période, et que nous allons maintenant remarquer. Au cours de l'année 1763, M. Watt a épousé sa cousine Miss Miller, fille du premier magistrat de Calton, Glasgow auparavant auquel il a quitté ses appartements du collège, et a ouvert une boutique dans le Saltmarket, en face de St Andrew's Square, dans le but d'exercer son activité de luthier de mathématiques et de philosophie. Ici, il s'appliqua occasionnellement à la fabrication et à la réparation d'instruments de musique, et fit plusieurs améliorations à l'orgue. Il déménagea ensuite sur les terres de Buchanan dans la Trongate, un peu à l'ouest de la Tontine, et en 1768, il ferma boutique et déménagea dans une maison privée de King Street, presque en face du marché vert. Ce n'est cependant dans aucune de ces résidences que les expériences intéressantes et les précieuses découvertes liées à la machine à vapeur ont été faites les expériences ont été effectuées, et le modèle érigé dans le travail de Delft au quai Broomielaw, dans lequel la préoccupation Watt est devenu peu après un partenaire, et a continué ainsi jusqu'à la fin de sa vie.

En 1765, le Dr Lind apporta de l'Inde une machine à perspective, inventée là par un certain M. Hurst, et la montra à son ami M. Watt, qui, par une application ingénieuse du principe de la règle parallèle, imagina une machine beaucoup plus légère, et de application plus facile. Beaucoup de ces machines ont été fabriquées et envoyées dans diverses parties du monde et Adams, l'éminent fabricant d'instruments philosophiques, a copié l'une de celles envoyées à Londres et les a mises en vente.

M. Watt, ayant renoncé à l'affaire de luthier mathématique, commença celle d'ingénieur civil, et au cours de 1767, il arpenta le canal Forth and Clyde, mais le projet de loi pour la réalisation de ce grand et bénéfique travail public étant perdu au parlement, son attention se porta sur la surintendance du canal Monkland, pour laquelle il avait préalablement préparé les estimations et un arpentage. Il a également arpenté pour le canal projeté entre Perth et Forfar, ainsi que pour le canal Crinan, qui a ensuite été exécuté sous la direction de Rennie.

En 1773, l'importance d'une navigation intérieure dans la partie nord de l'Écosse entre les mers orientale et occidentale est devenue si grande, que M. Watt a été employé pour faire une étude du canal calédonien, et pour rendre compte de la possibilité de relier cette chaîne remarquable de lacs et de vallées. Il fit ces relevés et rendit compte si favorablement de la faisabilité de l'entreprise, qu'elle aurait été immédiatement exécutée, si les terres confisquées, d'où devaient provenir les fonds, n'avaient été restituées à leurs anciens propriétaires. Ce grand ouvrage national fut ensuite exécuté par M. Telford, à une échelle plus magnifique qu'on ne l'avait prévu à l'origine.

Ce que Johnson a dit de Goldsmith peut être appliqué avec la même justice à Watt, " n'a pas touché ce qu'il n'a pas orné. " Au cours de ses enquêtes, son esprit était toujours déterminé à améliorer les instruments qu'il employait ou à en inventer ou corriger ses opérations. Pendant la période dont nous venons de parler, il inventa deux micromètres pour mesurer des distances difficilement accessibles, comme les bras de mer. Cinq ans après l'invention de ces instruments ingénieux, un certain M. Green a obtenu une prime pour une invention similaire à l'un d'eux, de la Society of Arts, malgré la preuve de Smeaton et d'autres toits que Watt était l'inventeur original.

M. Watt a demandé des lettres patentes en 1768, pour "des méthodes de réduction de la consommation de vapeur et par conséquent de carburant dans le moteur à vapeur", qui a passé les sceaux en janvier 1769. Outre les améliorations, ou plutôt les inventions déjà évoquées, ce brevet contenu dans ses méthodes de spécification pour employer la vapeur de manière expansive sur le piston, et là où l'eau n'était pas abondante, pour faire fonctionner le moteur par cette force de vapeur seulement, en déchargeant la vapeur à l'air libre après qu'elle a fait son office, et aussi des méthodes de formation une machine à vapeur rotative. Ainsi fut achevé le moteur à mouvement alternatif unique de Watts et tandis que le brevet passait par les différentes étapes, un engagement fut conclu entre l'inventeur et le Dr Roebuck de l'usine sidérurgique Carron, un homme tout aussi éminent pour la bonté de cœur, la capacité et l'esprit d'entreprise. Les termes de cet accord étaient que le Dr Roebuck, en considération de son risque de capital, devrait recevoir les deux tiers des bénéfices nets de la vente des moteurs qu'ils fabriquaient. Le Dr Roebuck loua à cette époque les grandes mines de charbon de Kinneil, près de Borrowstownness, et sous la direction de M. Watt, une machine fut érigée à la maison Kinneil, dont le cylindre était fait de bloc d'étain, mesurant dix-huit pouces de diamètre. L'action de ce moteur a dépassé de loin même les attentes optimistes des propriétaires. Des préparatifs ont donc été faits pour la fabrication de la nouvelle machine à vapeur, mais les difficultés pécuniaires dans lesquelles le Dr Roebuck est devenu impliqué à ce moment-là, ont jeté un coup d'arrêt sur les procédures. De cette période jusqu'à la fin de 1773, période pendant laquelle, comme nous l'avons vu, M. Watt a été employé dans les enquêtes, &c., peu a été fait avec le droit de brevet obtenu en 1769. Vers la fin de l'année 1773, tandis que M. Watt était engagé dans son étude du canal calédonien, il reçut de Glasgow l'annonce de la mort de sa femme, qui lui laissa un fils et une fille.

Sa renommée en tant qu'ingénieur était maintenant connue de tous et vers le début de 1774, il reçut une invitation de M. Matthew Boulton, de la fonderie de Soho, près de Birmingham, à s'associer pour la fabrication de la machine à vapeur. M. Watt a convaincu le Dr Roebuck de vendre sa part du droit de brevet à M. Boulton, et s'est immédiatement rendu à Birmingham et est entré en affaires avec son nouvel associé. Cette nouvelle alliance fut non seulement extrêmement heureuse pour les partis eux-mêmes, mais forme une ère importante dans l'histoire des manufactures de la Grande-Bretagne. Peu d'hommes étaient aussi qualifiés que Boulton pour apprécier les mérites des inventions de Watt, ou possédaient autant d'entreprise et de capital pour les mettre en œuvre. Il avait déjà établi la fonderie à Soho sur une échelle de magnificence et d'étendue, introuvable à cette époque ailleurs et l'introduction de Watt a fait un ajout incalculable à l'étendue et à la régularité de son fonctionnement.

Le temps et les dépenses considérables nécessaires pour amener la fabrication des machines à vapeur à un état permettant de produire une rémunération étaient maintenant évidents pour M. Watt, et il voyait clairement que les quelques années de son brevet qui n'avaient pas encore couru, seraient n'est en aucun cas suffisant pour générer un rendement adéquat. Tôt, donc, en 1774, il a demandé une extension de son droit de brevet, et par l'aide zélée des Drs Roebuck et Robison, il a obtenu cela quatre ans plus tard, l'extension étant accordée pour vingt-cinq ans. L'année suivant la première demande d'extension du brevet, la fabrication de machines à vapeur a commencé à Soho, sous la firme Boulton, Watt, and Co. De nombreux moteurs ont été fabriqués à cette fonderie, et des licences accordées aux mineurs dans diverses parties de le pays à utiliser leurs moteurs, à condition que les brevetés reçoivent un tiers de l'économie de charbons du nouveau moteur, contre une de la même puissance sur la construction de Newcomen’s. On peut se faire une idée des bénéfices résultant de cet arrangement, quand on sait que des propriétaires de trois gros moteurs érigés à Chacewater en Cornouailles, Watt et Boulton recevaient 800 livres par an.

John Smeaton avait pendant de nombreuses années été employé à ériger et à améliorer la machine à vapeur sur le principe de Newcomen et a fait autant pour sa perfection que la beauté et la proportion de la construction mécanique pouvaient en faire. La renommée de Smeaton ne repose pas sur ses améliorations sur la machine à vapeur. Ce qu'il a fait dans d'autres départements d'ingénierie est amplement suffisant pour le classer parmi les hommes les plus ingénieux que l'Angleterre ait jamais produits. Pourtant, même ce qu'il a laissé derrière lui, dans l'amélioration du moteur de Newcomen, mérite bien l'étude et suscitera toujours l'admiration du mécanicien pratique. Pour un homme d'esprit plus faible que Smeaton, cela a dû être exaspérant de voir toute l'ingéniosité et l'application qu'il avait données au sujet de la puissance de la vapeur, rendues presque inutiles par la découverte d'un homme plus jeune. Pourtant, quand il a vu l'amélioration de Watt, il a été frappé par son excellence et sa simplicité, et avec cette promptitude et cette candeur qui sont toujours les associés du vrai génie, il a communiqué à M. Watt, par une lettre élogieuse, la haute opinion qu'il avait de son invention admettant que "le vieux moteur, même lorsqu'il était fait pour faire de son mieux, était maintenant chassé de tous les endroits où le carburant pouvait être considéré comme ayant une valeur quelconque". ! Son droit à l'invention d'un condensateur séparé, a été contesté par plusieurs, dont les revendications ont été réfutées publiquement et de manière satisfaisante. Entre autres, il a été attaqué dans une série d'abus vulgaires, au milieu d'un tissu de mensonges flagrants, par un M. Hornblower, qui a écrit l'article "Steam Engine" dans les première et deuxième éditions de Gregory's Mechanics. Ce M. Hornblower, non content de donner son propre témoignage superficiel contre Watt, s'est efforcé, avec le rampant caractéristique qui imprègne tout son article, de donner du poids à ses affirmations, en s'associant à un homme respectable. M. Hornblower déclare que, dans une conversation avec MS Moor, secrétaire de la Société pour l'encouragement des arts, ce monsieur avait déclaré que M. Gainsborough était le véritable inventeur du condensateur séparé. M. Moor avait sans doute une connaissance intime du véritable état de l'affaire et, heureusement pour sa réputation d'homme sincère et candide, nous le trouvons contester cela sous serment, lors de son interrogatoire dans l'affaire, Watt et Boulton contre Taureau, en 1792.

En 1775, M. Watt se maria, pour la deuxième fois. La dame, Mlle M’Gregor, était la fille de M’Gregor, un riche marchand de Glasgow, qui, comme on le verra ci-après, fut le premier en Grande-Bretagne, en collaboration avec M. Watt, à appliquer du chlore dans le processus de blanchiment. A partir de ce moment, Watt s'appliqua assidûment à l'amélioration de cette puissante machine pour laquelle il avait déjà tant fait. En 1781, il dépose un brevet pour le mouvement régulateur, et ce bel engin, le soleil et la roue planétaire. La courte histoire de cette dernière invention, donne une illustration appropriée de ses pouvoirs inépuisables d'artifice. Afin de convertir le mouvement alternatif de la grande poutre en un mouvement de rotation pour entraîner des machines, il eut recours à ce simple artifice, la manivelle, mais pendant qu'il se préparait à Soho, un des ouvriers le communiqua à M. Steed, qui immédiatement a déposé un brevet et a ainsi frustré les vues de Watt. M. Watt pensa à un substitut et eut l'heureuse idée du soleil et de la roue planétaire. Ceci et d'autres événements similaires peuvent lui avoir donné ce goût pour les brevets, dont il a souvent été accusé.

Au cours de l'année suivante, deux brevets distincts ont été accordés à M. Watt, l'un en février et l'autre en juillet, pour un moteur expansif - six dispositifs pour réguler le mouvement - moteur à double effet - deux cylindres - mouvement parallèle, par moteur à crémaillère et secteur—semirotatif--et roue à vapeur. Un troisième a été accordé en 1784, pour un moteur rotatif et un moteur portable à mouvements parallèles et un chariot à vapeur - des marteaux de travail - un engrenage à main amélioré et une nouvelle méthode de travail des soupapes. La plus importante de ces inventions est le moteur à double effet, dans lequel la vapeur est admise alternativement au-dessous et au-dessus du piston, la pression de la vapeur étant ainsi employée pour presser de chaque côté du piston, tandis qu'un vide était formé sur l'autre. Par cet artifice, il a pu doubler la puissance du moteur, sans augmenter les dimensions du cylindre. Pour ce faire, il a été obligé de faire passer la tige de piston à travers une boîte à garniture au sommet du cylindre, un artifice, il faut le dire, qui avait été appliqué quelques années auparavant par Smeaton, dans la construction de pompes. . Si simples que ces ajouts puissent paraître au premier abord, ils étaient néanmoins suivis de beaucoup de grands avantages. Ils ont augmenté l'uniformité du mouvement, et en même temps diminué l'étendue de la surface de refroidissement, la taille de la chaudière, et le poids et la grandeur de l'ensemble des machines. Une autre grande amélioration impliquée dans ces brevets, est le moteur expansif dans lequel la vapeur a été complètement laissée, au début de la course, et les soupapes fermées, lorsque le piston avait avancé par une partie de sa progression, le reste étant complété par l'expansion de la vapeur dont l'arrangement augmente considérablement la puissance. Ce moteur était inclus dans le brevet de 1782 bien que M. Hornblower ait publié quelque chose de la même nature l'année précédente. Mais un moteur sur le principe expansif fut érigé par Watt aux usines sidérurgiques de Shadwell en 1778, et même deux ans avant que des moteurs expansifs aient été fabriqués à Soho, des faits qui assurent à Watt l'honneur de la priorité de découverte. Cette combinaison ingénieuse de leviers qui guidait la tige de piston, et s'appelle le mouvement parallèle, a été garantie par un brevet de 1784, et reste à ce jour inégalée en tant que dispositif mécanique magnifiquement simple.

En 1785, un brevet a été accordé à M. Watt pour une nouvelle méthode de construction de fours, et la consommation de fumée. Il appliqua également à la machine à vapeur le régulateur ou pendule conique, les jauges à vapeur et à condensation et l'indicateur. Vers la même époque, en raison du retard et des dépenses qu'avaient entraînées les nombreuses expériences visant à perfectionner ce vaste créateur et distributeur de pouvoir, il jugea nécessaire de demander au parlement une extension de son brevet, qui lui fut accordé jusqu'au bout. du XVIIIe siècle. Par cette concession, les propriétaires de la fonderie de Soho ont pu réaliser rapidement une grande fortune.

À l'hiver de l'année 1786, le sujet de ce mémoire, avec son partenaire capable et actif, est allé à Paris, à la sollicitation du gouvernement français, afin d'améliorer la méthode d'élever l'eau à Marley. Ici, M. Watt a rencontré la plupart des hommes de science éminents, qui ornaient à cette époque la métropole française et parmi les autres, le célèbre chimiste Berthollet. Le philosophe français avait découvert, en 1785, les propriétés blanchissantes du chlore, et avait communiqué le fait à M. Watt, avec le pouvoir de breveter l'invention en Angleterre. Ce M. Watt a modestement refusé de le faire, au motif qu'il n'était pas l'auteur de la découverte.M. Watt a vu la valeur de ce nouveau procédé et a communiqué l'affaire, au cours de l'année suivante, à son beau-père, M. M’Gregor, qui exploitait alors un grand établissement de blanchiment dans les environs de Glasgow. Il a envoyé un compte rendu du processus, ainsi qu'une partie de la liqueur de blanchiment, en mars 1787 et le processus de blanchiment par la nouvelle méthode a été immédiatement commencé au champ de M’Gregor’s, et cinq cents pièces ont été rapidement exécutées à l'ensemble la satisfaction. Au début de l'année suivante, deux étrangers ont tenté d'obtenir un brevet pour le nouveau procédé de blanchiment, mais ils se sont heurtés à M. Watt et à MM. Cooper et Henry de Manchester, qui avaient tous déjà blanchi par la méthode de Berthollet. Nonobstant les fausses déclarations dans plusieurs histoires de blanchiment, il est manifeste à partir de ces faits ainsi que des dates de plusieurs lettres de M. Watt et M. Henry, que le grand améliorateur de la machine à vapeur, a également eu l'honneur d'introduire le processus de blanchiment par le chlore en Grande-Bretagne et bien qu'il n'ait pas été le découvreur original, il a pourtant grandement simplifié et économisé le processus d'obtention de l'agent de décharge utilisé, ainsi que les récipients et autres dispositifs utilisés dans l'art du blanchiment. Parmi d'autres améliorations, on peut citer sa méthode pour tester la force de la liqueur chlorée, en vérifiant la quantité nécessaire pour évacuer la couleur d'une quantité donnée d'infusion de cochenille. Les bienfaits que M. Watt conférait à la science chimique ne s'arrêtaient pas ici. D'une lettre écrite au Dr Priestley en 1783, et dans une autre à M. De Luc, la même année, il communiqua son importante découverte de la composition de l'eau. Mais au début de l'année suivante, M. Cavendish lut un article sur le même sujet, se réclamant de l'honneur de la découverte et dans les histoires de la chimie, les prétentions de Cavendish sont silencieusement admises. Il y a une confusion de dates dans les documents à ce sujet, qu'à l'heure actuelle il est impossible de concilier mais d'après les caractères des deux hommes, nous sommes enclins à penser que chacun a fait la découverte indépendamment de l'autre, et que par conséquent le crédit est dû aux deux. La lettre de M. Watt à M. De Luc fut lue devant la Royal Society, et publiée dans leurs Transactions pour 1784, sous le titre de "Pensées sur les parties constituantes de l'eau, et de l'air déphlogistiqué avec un compte rendu de quelques expériences sur ce sujet " M. Watt a également contribué un article sur les propriétés médicales et l'application des airs factices, au traité du Dr Beddoes sur la médecine pneumatique, et a continué pendant la dernière période de sa vie à s'engager profondément dans des poursuites chimiques.

Un brevet a été accordé à M. Watt en 1780, pour une machine à copier des lettres et des dessins. Cette machine, qui devint bientôt bien connue et largement utilisée, fut fabriquée par MM. Boulton et Kier, sous la firme James Watt and Company. Il a été conduit à cette invention, par désir d'abréger le temps qu'il passait nécessairement à faire des copies des nombreuses lettres qu'il était obligé d'écrire. Il a été construit sous deux formes, sur le principe de la presse à rouler, l'une étant grande, et adaptée aux bureaux, l'autre légère, et pouvant être enfermée dans un écritoire portatif. Au cours de l'année suivante, M. Watt a inventé un appareil de séchage à la vapeur, pour son ami, M. M’Gregor, de Glasgow. Pour cette machine, il n'a jamais déposé de brevet, bien que ce soit la première chose du genre jamais inventée et qu'il n'y ait jamais eu de dessin ou de description publié de son vivant. [Voir Edinburgh Encyc., XVIII., séchage à la vapeur.] Au cours de l'hiver 1784, M. Watt a pris des dispositions pour chauffer son étude à la vapeur, méthode qui a depuis été largement appliquée au chauffage des maisons privées, des conservatoires, des serres et des manufactures. Concernant l'histoire de cet appareil, il est juste de dire que le colonel Cook avait, dans les Transactions philosophiques de 1745, décrit une méthode de "chauffage des appartements au moyen de la vapeur d'eau acheminée le long des murs par des tuyaux" mais il n'y a aucune preuve que cela était connu de M. Watt.

En l'an 1800, M. Watt se retira de l'affaire de Soho, livrant sa part de l'entreprise à ses deux fils, James et Gregory, dont ce dernier mourut dans la force de l'âge, très regretté par tous ceux qui le connaissaient. Après avoir donné de nombreuses preuves de grandes capacités mentales, M. Watt s'est ainsi retiré des affaires, avec une compétence bien méritée, qui lui a permis de profiter du soir d'une vie bien passée avec aisance et confort au sein de sa famille. A aucun moment il n'avait pris une part active à la gestion des affaires de la fonderie de Soho, et ses visites à celle-ci, même lorsqu'il était associé, n'étaient en aucun cas fréquentes. M. Boulton était un homme d'une excellente adresse, d'une grande richesse, d'habitudes d'affaires et plein d'entreprise, et a grandement contribué à l'amélioration de la machine à vapeur, en prenant sur lui l'entière direction des travaux à Soho : il a ainsi soulagé de tout le souci du monde, l'esprit de son illustre partenaire, qui était beaucoup plus utilement employé à ces recherches profondes et précieuses, par lesquelles il a si largement ajouté au domaine de la science. Comme Dupin l'observe bien, « les hommes qui se consacrent entièrement à l'amélioration de l'industrie sentiront dans toute leur force les services que Boulton a rendus aux arts et aux sciences mécaniques, en libérant le génie de Watt d'une foule de difficultés étrangères qui auraient consommé ces jours qui étaient bien mieux consacrés à l'amélioration des arts utiles.

Bien que M. Watt se soit retiré des affaires publiques, il n'a pas relâché son ardeur pour les poursuites scientifiques et les nouvelles inventions. Vers la fin de l'année 1809, la Glasgow Water Company lui demanda de l'aider à indiquer une méthode pour faire traverser la rivière à l'eau, à partir d'un puits du côté sud, qui offrait un filtre naturel. À partir d'un examen de la structure de la queue du homard, il a formé l'idée d'une conduite flexible, avec des joints à rotule, à poser en travers du lit de la rivière, et qui a été construite selon son plan à l'été de 1810. Ce dispositif ingénieux donna une telle satisfaction, qu'un autre précisément semblable fut ajouté peu de temps après. Deux ans plus tard, il reçut les remerciements du Board of Admiralty, pour son avis et ses conseils concernant la formation des docks alors en cours à Sheerness.

Vers l'année 1813, il a été proposé de publier une édition complète des travaux du Dr Robison, et les matériaux ont été livrés, aux fins d'édition, dans les mains de son ami, Playfair, qui, n'ayant pas suffisamment de loisirs pour de tels un engagement, les a transmis à Sir D. Brewster. Ce dernier monsieur a demandé à M. Watt de l'aider à réviser l'article "Moteur à vapeur", article pour lequel il avait initialement fourni certains matériaux, lors de sa première parution dans l'Encyclopedia Britannica et à l'article, dans sa nouvelle forme, il a fourni de nombreuses corrections et ajouts précieux.

En 1817, M. Watt fit une visite dans son pays natal et cela surprit et ravit ses amis de constater qu'il jouissait d'une bonne santé, que son esprit possédait sa vigueur habituelle et sa conversation ses charmes habituels. Durant les dernières années de sa vie, il s'employa à mettre au point une machine à copier des pièces de sculpture. Cette machine n'a jamais reçu la touche finale de la main de son inventeur, mais elle a été portée à une telle perfection, que sept exemplaires ont été exécutés par elle d'une manière très honorable. Certains d'entre eux, il a distribué parmi ses amis, "les productions d'un jeune artiste, entrant juste dans sa quatre-vingt-troisième année." Lorsque cette machine a été considérablement avancé dans la construction, M. Watt a appris qu'un homme voisin avait été pendant un certain temps engagé dans un engagement similaire et une proposition a été faite à M. Watt, qu'ils devraient prendre conjointement un brevet, qu'il a refusé, au motif qu'à partir de son âge avancé, il serait imprudent pour lui d'entrer dans une nouvelle spéculation. C'était toujours l'opinion de M. Watt que ce monsieur n'avait aucune connaissance peu importe de la construction de la machine.

La santé de M. Watt, qui était naturellement délicate, s'est progressivement améliorée vers la dernière période de sa longue et utile vie. Des maux de tête intenses résultant d'un défaut organique du système digestif, l'affligeaient souvent. Celles-ci étaient souvent aggravées et provoquées par l'étude sévère à laquelle il était ordinairement soumis, et la perplexité résultant des fréquents procès dans lesquels il avait été engagé vers la fin du dix-huitième siècle. Il ne faut pas déduire de cette dernière déclaration, que ce grand homme, dont nous avons raconté les découvertes, était de quelque manière que ce soit enclin au litige. Son esprit calme et paisible était toujours disposé à reculer devant les agitations des guerres de papier et des plaidoiries, et à se reposer dans les retraites tranquilles de la science. De nombreuses tentatives ont été faites pour pirater ses inventions et empiéter sur ses droits de brevet, contre lesquels il n'a jamais fait d'autre défense que celle qui devient un honnête homme, je. e. un appel à la protection de la loi du pays. Il vécut pour voir toutes ces tentatives pour lui voler les bénéfices de ses inventions, ainsi que l'envie et la déception qui sont toujours les adeptes du mérite, réduits au silence à jamais, et termina une vie longue, utile et honorable en pleine possession de ses facultés mentales, à sa résidence à Heathfield dans le Staffordshire, le 25 août 1819, ayant atteint sa quatre-vingt-quatrième année.

La renommée de Watt reposera dans les âges futurs sur la base impérissable de ses nombreuses découvertes, et il sera toujours classé dans la première classe de ces grands hommes qui ont profité à la race humaine par l'amélioration des arts de l'industrie et de la paix. Même de son vivant, cela était connu et reconnu, et il a reçu plusieurs distinctions honorifiques. En 1784, il est élu membre de la Royal Society of Edinburgh, et l'année suivante, il devient membre de la Royal Society of London. En 1787, il est choisi membre correspondant de la Batavian Society en 1806, il reçoit le titre honorifique de LL.D. de l'université de Glasgow et dix ans plus tard, il est nommé membre de l'institut national de France.

En respectant le caractère privé de Watt, il serait difficile de communiquer une idée adéquate de son excellence. Ceux qui l'ont connu se souviendront toujours que dans ses relations privées avec la société, il leur a procuré plus d'amour et d'admiration qu'ils ne pourront jamais en exprimer. Il était bienveillant et gentil avec tous ceux qui l'entouraient, ou sollicitait soit son patronage, soit ses conseils. Sa conversation était facile, fluide et dépourvue de toute formalité, remplie d'informations profondes et précises sur tous les sujets, mêlées d'anecdotes pertinentes et amusantes telles que, combinées à un grand langage simple et non affecté, les tons doux de sa voix virile, son naturel la bonne humeur et la physionomie expressive produisaient sur son entourage un effet qui ne s'effacera presque jamais de la mémoire. Il lisait beaucoup et pouvait facilement se souvenir et appliquer facilement tout ce qui avait de la valeur dans ce qu'il lisait. Il était versé dans plusieurs langues modernes, les antiquités, le droit et les beaux-arts, et était largement lu dans la littérature légère. Son personnage a été dessiné par son ami Francis Jeffrey, avec une fidélité et une éloquence qui l'ont fait connaître à presque tout le monde. Nous nous abstiendrons donc de le citer ici, et de conclure ce mémoire en plaçant devant le lecteur ce qui a été dit de Watt par son illustre compatriote et ami, l'auteur de Waverley. Dans la lettre ludique au capitaine Clutterbuck dans l'introduction au monastère, Sir Walter Scott donne la description vivante suivante de sa rencontre à Édimbourg avec cet homme remarquable : « Connaissiez-vous le célèbre Watt de Birmingham, le capitaine Clutterbuck ? Je ne crois pas cependant, d'après ce que je vais dire, qu'il n'eût pas manqué de chercher à vous connaître. Ce n'est qu'une fois que j'ai eu la chance de le rencontrer, que ce soit dans le corps ou dans l'esprit, cela n'a pas d'importance. Il y avait environ une demi-douzaine de nos aurores boréales, qui avaient parmi elles, Dieu sait comment, un personnage bien connu de votre pays, Jedediah Cleishbotham. Cette digne personne étant venue à Édimbourg pendant les vacances de Noël, était devenue une sorte de lion dans l'endroit, et était conduite en laisse de maison en maison avec les guizzards, le mangeur de pierres et autres amusements de la saison, qui &# Au milieu de cette société se tenait M. Watt, l'homme dont le génie a découvert les moyens de multiplier nos ressources nationales à un degré peut-être même au-delà de ses propres prodigieux pouvoirs de calcul et de combinaison, apportant les trésors de l'abîme jusqu'au sommet de la terre donnant au bras faible de l'homme l'élan d'un Afrite commandant aux manufactures de s'élever, comme la verge du prophète produisait de l'eau dans le désert offrant les moyens de se passer de ce temps et de cette marée qui attendent pour personne, et de naviguer sans ce vent qui défiait les ordres et les menaces de Xerxès lui-même. Ce puissant commandant des éléments, cet abrégé du temps et de l'espace, ce magicien, dont la machinerie nuageuse a produit un changement sur le monde, dont les effets, aussi extraordinaires soient-ils, commencent peut-être seulement maintenant à se faire sentir. l'homme de science le plus profond, le combinateur de pouvoirs et le calculateur de nombres le plus réussi, adaptés à des fins pratiques, n'était pas seulement l'un des êtres humains les plus généralement bien informés, mais l'un des meilleurs et des plus gentils des êtres humains.

"Il se tenait là, entouré du petit groupe que j'ai mentionné de lettrés du nord, des hommes non moins tenaces, en général, de leur propre renommée et de leurs propres opinions que les régiments nationaux sont censés être jaloux du haut caractère qu'ils ont acquis sur service. Je pense que je vois et entends encore ce que je ne verrai et n'entendrai plus jamais. Dans sa quatre-vingt-cinquième année, le vieil homme alerte, gentil et bienveillant avait son attention à chaque question, ses informations à chaque commande. Ses talents et sa fantaisie débordaient sur tous les sujets. Un monsieur était un philologue profond, il parlait avec lui de l'origine de l'alphabet comme s'il avait été contemporain de Cadmus : un autre était un critique célèbre, on aurait dit que le vieil homme avait étudié l'économie politique et les belles lettres toute sa vie de science. est inutile de parler, c'était sa propre promenade distinguée. Et pourtant, capitaine Clutterbuck, quand il a parlé avec votre compatriote, Jedediah Cleishbotham, vous auriez juré qu'il avait été contemporain de Claverse et de Burley, des persécuteurs et des persécutés, et qu'il pouvait compter chaque coup que les dragons avaient tiré sur les Covenanters fugitifs. En fait, nous avons découvert qu'aucun roman de la moindre célébrité n'échappait à sa lecture, et que l'homme de science doué était autant adonné aux productions de votre pays natal, (le pays d'Utopie susdit) autrement dit, aussi effronté et obstiné un lecteur de romans comme s'il avait été un apprenti modiste de dix-huit ans.

Une statue très caractéristique de Watt, par Chantrey, orne un monument gothique élevé à sa mémoire, par son fils, M. James Watt, décédé le 2 juin 1848, dans sa 80e année. Trois autres statues de lui par Chantrey ont été érigées, l'une d'entre elles, de taille colossale, se dresse dans l'abbaye de Westminster et porte une élégante inscription de lord Brougham. Le visage de cette statue a été caractérisé comme la personnification de la pensée abstraite. Glasgow possède les deux autres, l'un en marbre, au musée de l'université, et l'autre en bronze, à George's Square. Sa ville natale de Greenock a également rendu un hommage approprié à son génie, en érigeant non seulement sa statue mais une bibliothèque publique, qui porte son nom. Un admirable Éloge sur Watt et ses inventions fut prononcé devant l'Institut national de France par feu M. Arago. Lord Brougham a également célébré ses mérites dans son récit historique de la composition de l'eau, qui est publié en annexe à l'Eloge.

James Watt
Par Andrew Carnegie (1907)

Lorsque les éditeurs m'ont demandé d'écrire la Vie de Watt, j'ai refusé, déclarant que mes pensées étaient sur d'autres sujets. Cela réglait la question, comme je le supposais, mais en cela je me trompais. Pourquoi n'écrirais-je pas la Vie du constructeur de la machine à vapeur, dont j'avais fait fortune ? D'ailleurs, je connaissais peu l'histoire de la machine à vapeur et de Watt lui-même, et le moyen le plus sûr d'en avoir connaissance était de me plier à la demande très élogieuse de l'éditeur. Bref, le sujet ne tombait pas, et finalement, j'étais obligé de réécrire, en leur disant que l'idée me hantait, et s'ils voulaient encore que je l'entreprenne, je le ferais avec le cœur dans la tâche.

Je connais maintenant la machine à vapeur, et j'ai aussi eu l'occasion de me révéler l'un des plus beaux personnages qui aient jamais honoré la terre. Pour tout cela, je suis profondément reconnaissant aux éditeurs.

Je suis redevable à mes amis, MM. Angus Sinclair et Edward R. Cooper, pour avoir édité mes notes sur les points scientifiques et mécaniques.

Le résultat est ce volume. Si le public, en lisant, a une dîme du plaisir que j'ai eu à l'écrire, j'en serai amplement récompensé.


James Watt et l'esclavage : l'histoire inédite

Récemment, History West Midlands a parrainé des chercheurs dirigés par le Dr Malcolm Dick de l'Université de Birmingham, dans une exploration de différentes facettes de la vie et de la personnalité complexes de James Watt, l'ingénieur écossais devenu une icône de la révolution industrielle.

En fouillant de volumineuses archives à la Bibliothèque de Birmingham, l'un d'eux, le Dr Stephen Mullen de l'Université de Glasgow, est allé au-delà de la "figure héroïque" de Watt, l'ingénieur et développeur de la machine à vapeur, pour enquêter sur le temps avant que Watt ne déménage à Birmingham pour rejoindre Mathew Boulton. dans leur partenariat historique.

Le Dr Mullen a passé des mois à fouiller dans plus de 50 ans de correspondance peu étudiée de Watt, son père James Watt Senior et son frère, John, au sujet de leur vaste implication dans le commerce mercantile transatlantique avec les colonies nord-américaines et les plantations de canne à sucre des Caraïbes.

Les recherches du Dr Mullen révèlent un côté sombre de l'histoire de la famille Watt.

Pour la première fois, cela prouve que la famille de Watt et Watt lui-même n'étaient pas seulement complices de la traite des esclaves - ils ont participé directement et ont largement bénéficié des profits générés par l'esclavage.

Sur notre initiative sœur Revolutionary Players, www.revolutionaryplayers.org.uk, vous trouverez une ressource numérisée unique d'estampes, de dessins, de peintures, de lettres et bien plus encore.

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Le pouvoir de changer le monde

« Ceux qui ne considèrent James Watt que comme un grand mécanicien pratique se font une idée très erronée de son caractère : , leur union.


James Watt a-t-il vraiment inventé la machine à vapeur ?

Contrairement à la croyance populaire, James Watt n'a jamais inventé le concept de machine à vapeur.

James Watt (Carl Frederik von Breda, 1792)

En fait, la première machine à vapeur a été conçue en 1655 par Edward Somerset, 2e marquis de Worcester. En 1685, le premier modèle fonctionnel a été construit par Denis Papin, et en 1712, 24 ans avant la naissance de James Watt, Thomas Newcomen de Tipton a réussi à construire le premier prototype fonctionnel.

James Watt n'a jamais été crédité d'avoir inventé le premier moteur à vapeur, mais plutôt d'avoir introduit un condenseur à vapeur séparé, qui a évité le gaspillage d'énergie indésirable et a considérablement amélioré l'efficacité et la puissance des moteurs à vapeur. En outre, il a également conçu le premier moteur à vapeur capable de mouvement rotatif.

Sans ses améliorations, la première révolution industrielle n'aurait probablement pas eu lieu, car les moteurs à vapeur précédents gaspillaient de très grandes quantités d'énergie en refroidissant et en réchauffant cycliquement le même cylindre, et ne pouvaient être utilisés que pour le pompage de l'eau.


L'ère de la vapeur

Les moteurs à vapeur fourniraient de l'énergie stationnaire et de transport pendant plus d'un siècle jusqu'à ce que la marée se tourne vers les turbines à vapeur et les moteurs à combustion. Dans les années 1890, la machine à vapeur à triple expansion était devenue le principal moteur sur terre et sur mer. Pendant cinquante ans, des améliorations se sont progressivement accumulées sur cette conception : les pressions ont augmenté jusqu'à 250 psi, la surchauffe a été introduite, la triple expansion est devenue la quadruple expansion, etc. La dernière amélioration significative du moteur à vapeur a été la mise en œuvre de l'arrangement uniflow où la vapeur a été introduite. dans le cylindre aux extrémités chaudes et évacué au centre plus froid, réduisant le chauffage et le refroidissement relatifs des parois des cylindres.

De nombreuses formes classiques d'ingénierie mécanique ont été développées à l'époque de la machine à vapeur, notamment les cylindres, les bielles, les vilebrequins, les volants d'inertie et les régulateurs. Le lien de Watt, dans lequel un lien central se déplace le long d'un chemin presque linéaire, a été décrit par l'inventeur dans sa demande de brevet de 1784. Le lien permettait aux pistons de pousser et de tirer, une amélioration par rapport aux connexions en chaîne des moteurs atmosphériques précédents qui ne pouvaient que tirer. Le lien est encore utilisé dans certaines suspensions de véhicules.

Beaucoup diraient que la machine à vapeur a fait plus pour le domaine de la thermodynamique que la thermodynamique n'a fait pour la machine à vapeur. Le développement au XIXe siècle de bon nombre de ses principes visait carrément à définir les performances de ces premiers moteurs. Les tableaux et graphiques de vapeur qui quantifiaient les relations température-entropie, enthalpie-entropie et pression-volume ont grandement contribué à la compréhension des performances thermiques des centrales électriques. C'est l'ingénieur français Sadie Carnot qui s'est rendu compte que l'efficacité d'un moteur idéalisé était indépendante du fluide de travail et ne dépendait que de la température à laquelle la chaleur était fournie à la source chaude et rejetée au puits froid. Cela a jeté les bases de la théorie thermodynamique qui serait développée au milieu du siècle. Les ingénieurs reconnaîtront son nom du cycle Carnot. Au début du vingtième siècle, la sécurité des chaudières à haute pression a été renforcée par l'adoption du Boiler & Pressure Vessel Code.

À la fin de la Seconde Guerre mondiale, les moteurs à vapeur connus affectueusement sous le nom de « ldquoUp et Downers » propulsaient encore de nombreux navires marchands à une vitesse majestueuse de 10 à 12 nœuds à travers les océans. Mais la demande croissante pour des temps de transit plus rapides a inauguré le monde marin des turbines à vapeur, qui elles-mêmes finiraient par être supplantées par les diesels. Les centrales électriques stationnaires dépendraient de la vapeur beaucoup plus longtemps aujourd'hui, mieux que 80% de l'électricité disponible aux États-Unis est produite par des turbines à vapeur.


Voir la vidéo: James Watt et la machine à vapeur (Novembre 2021).