James Watt (Giêm Oát) là một trong những nhà phát minh và kỹ sư vĩ đại nhất trong lịch sử. Ông được biết đến với việc cải tiến động cơ hơi nước. Bên cạnh đó, ông còn có những đóng góp quan trọng khác trong lĩnh vực khoa học và kỹ thuật. Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về sự nghiệp, những phát minh của James Watt, người đã để lại dấu ấn sâu đậm trong lịch sử nhân loại.
Tiểu sử James Watt
James Watt (19 tháng 1 năm 1736 - 5 tháng 8 năm 1819) là một nhà phát minh và kỹ sư người Scotland, nổi tiếng với việc cải tiến động cơ hơi nước, phát minh máy hơi nước của Watt. Đến năm 1769, Watt đã phát triển động cơ hơi nước có hiệu suất vượt trội so với những mô hình động cơ trước đó, có tính ứng dụng cao trong nhiều loại máy móc khác nhau nên còn được gọi là động cơ hơi nước vạn năng.
 |
| Chân dung James Watt |
Công nghệ mới của Watt đã đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển của Cách mạng Công nghiệp lần thứ nhất, tăng cường sức mạnh sản xuất và ảnh hưởng đến nhiều lĩnh vực khác nhau như công nghiệp, giao thông và sản xuất năng lượng.
James Watt đã trở thành biểu tượng tiên phong trong lịch sử công nghiệp. Tên ông được đặt cho đơn vị đo công suất là "Watt" để tưởng nhớ đóng góp to lớn của Giêm Oát vào lĩnh vực này.
Học vấn và gia đình
James Watt sinh ngày 30 tháng 1 năm 1736 tại Greenock, Scotland. Cha ông là một thợ đóng tàu, chủ xưởng tàu và mẹ ông là con gái của một gia đình danh giá. Từ nhỏ, Watt đã thể hiện khả năng toán học và khoa học nổi bật, được giáo dục tại trường tiểu học Greenock.
Học vấn là yếu tố quan trọng để xây dựng nên một nhà khoa học và nhà phát minh vĩ đại. Và James Watt cũng không phải là ngoại lệ. Dù không có học vấn cao nhưng ông lại có một nền tảng giáo dục vững chắc từ trường tiểu học Greenock. Tại đây, ông đã được học các môn toán học và khoa học cơ bản. Đặc biệt, ông rất giỏi môn Toán và đam mê thần thoại Scotland
Sau khi rời trường tiểu học, Watt đã tiếp tục học tập và rèn luyện kỹ năng của mình thông qua công việc với cha mình trong xưởng đóng tàu. Điều này đã giúp ông có thêm kiến thức thực tiễn và kinh nghiệm trong lĩnh vực kỹ thuật.
Mẹ mất khi ông 18 tuổi, sức khỏe người cha cũng suy yếu đã buộc Giêm Oát rời khỏi gia đình để tìm kiếm những cơ hội mới.
Vào ngày 16 tháng 7 năm 1764, Watt đã kết hôn với chị họ của mình là Margaret Miller (đã qua đời vào năm 1773). Họ có hai đứa con là Margaret (1767-1796) và James (1769-1848). Vào tháng 9 năm 1773, khi Watt đang làm việc tại Cao nguyên Scotland, ông được tin vợ mình đang mang thai đứa con thứ ba bị ốm nặng. Ông vội vã trở về nhà nhưng phát hiện ra rằng cô đã qua đời nhưng đứa con trong bụng vẫn còn sống. Năm 1775, ông đã tái hôn với Ann MacGregor (đã qua đời vào năm 1832).
Cuộc đời và sự nghiệp
Sau khi rời trường, ông bắt đầu làm việc với cha mình trong xưởng đóng tàu. Tại đây, Watt bắt đầu quan tâm đến động cơ hơi nước, một loại động cơ mới được phát minh vào thời điểm đó. Năm 1755, sau khi công việc kinh doanh của cha sa sút, ông rời xưởng đóng tàu chuyển đến Birmingham, Anh để theo học làm nhạc cụ. Một năm sau, ông quay về thành phố Glasgow nung nấu ý định thành lập một doanh nghiệp sản xuất nhạc cụ.
Tuy nhiên, ông chưa được đào tạo đủ 7 năm nên không thể được cấp giấy phép hành nghề. Thế nhưng, một cơ hội mới lại đến với ông. Lúc này, một số dụng cụ thiên văn được chuyển từ Jamaica về đại học Glasgow với tình trạng không hoạt động. James Watt đã giúp các thiết bị này hoạt động và được đại học Glasgow trả thù lao. Tiếp đó, ba vị giáo sư đã cho phép ông xây dựng xưởng nhỏ bên trong trường đại học. Trong những năm tiếp theo, ông nhận việc sữa chữa các thiết bị của trường đại học.
Trong khoảng thời gian từ năm 1759, James Watt đã được bạn thân là John Robison đề xuất nghiên cứu về việc sử dụng hơi nước như một nguồn năng lượng. Ông đã thực hiện nhiều thí nghiệm với hơi nước và nhận ra tầm quan trọng của nhiệt ẩn trong động cơ hơi nước.
Năm 1764, ông đã nhận một động cơ Newcomen để sửa chữa và bắt đầu nghiên cứu cách cải tiến động cơ này. Ông thiết kế một buồng ngưng tụ riêng biệt để ngăn ngừa việc mất mát hơi nước.
Đến năm 1765, sau bao nỗ lực và thử thách, Watt đã tạo ra một loại máy hơi nước mới giúp giảm lượng than tiêu thụ và tăng hiệu suất. Vào năm 1775, cổ phần của đối tác với Watt là John Roebuck đã được Matthew Boulton mua lại. Ông này là chủ nhân của một nhà máy tại Birmingham. James Watt đã ký với Matthew Boulton để thành lập công ty Boulton-Watt, bắt đầu sản xuất các loại máy hơi nước.
Giai đoạn từ năm 1781 đến năm 1790, James Watt tiếp tục nỗ lực cải tiến máy hơi nước của Watt với việc phát minh thêm các thành phần như bánh răng, thiết bị điều chỉnh tốc độ ly tâm, đồng hồ đo áp lực, và nhiều cải tiến khác. Vào năm 1782, ông đã nhận bằng sáng chế cho máy hơi nước có khả năng chuyển động hai chiều. Năm 1785: James Watt và Matthew Boulton vinh dự trở thành thành viên của Hội Khoa học Hoàng gia.
Từ năm 1790 - 1819, ông tiếp tục hoàn thiện toàn bộ quá trình phát minh máy hơi nước của mình
Đây là bước tiến vượt bậc trong lĩnh vực kỹ thuật sản xuất, đánh dấu sự khởi đầu của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ nhất. Đến năm 1800, James Watt rút lui khỏi công việc kinh doanh để tập trung hoàn toàn cho việc nghiên cứu.
Ông mất vào ngày 25 tháng 8 năm 1819 tại Birmingham, Anh, để lại di sản đáng nhớ trong lịch sử công nghiệp và khoa học. Cả cuộc đời mình, James Watt đã cống hiến cho khoa học và để lại di sản với vô số những sáng chế, cải tiến của mình.
Phát minh động cơ hơi nước của James Watt
Động cơ hơi nước được coi là một trong những phát minh vĩ đại nhất trong lịch sử công nghiệp và kỹ thuật. Trước khi có động cơ hơi nước, con người đã sử dụng sức lao động của động vật và con người để thực hiện các công việc. Tuy nhiên, động cơ hơi nước đã thay đổi hoàn toàn cách thức sản xuất và vận hành các máy móc, đánh dấu sự bùng nổ của cuộc cách mạng công nghiệp.
Và James Watt chính là người đã cải tiến động cơ hơi nước, giúp hoạt động hiệu quả hơn, tiết kiệm nhiên liệu và có thể được sử dụng để vận hành các máy móc khác nhau nên gọi là động cơ vạn năng.
Có một câu chuyện phổ biến rằng Watt đã được truyền cảm hứng để sáng tạo ra động cơ hơi nước khi nhìn thấy một chiếc ấm đang sôi. Hơi nước đẩy nắp của ấm phải dâng lên. Từ đó, ông nhận ra sức mạnh của hơi nước. Tuy nhiên, thực tế là Watt không phải là người phát minh ra động cơ hơi nước nhưng ông đã nâng cao hiệu suất của động cơ Newcomen bằng cách thêm một bình ngưng riêng.
Năm 1763, James Watt bắt đầu nghiên cứu để cải tiến động cơ hơi nước của John Roebuck. Ông đã phát minh ra một số cải tiến quan trọng, bao gồm buồng ngưng tụ riêng biệt, bộ điều chỉnh áp suất và bộ chia động năng. Những cải tiến này đã giúp động cơ hoạt động hiệu quả hơn và có thể được sử dụng để vận hành các máy móc khác nhau.
Năm 1769, Watt nhận được bằng sáng chế cho các cải tiến của mình và bắt đầu sản xuất động cơ hơi nước tại xưởng của ông. Động cơ hơi nước của Watt đã được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như dệt may, sản xuất thép và khai thác than đá mở đường cho cách mạng công nghiệp.
>> Xem bài viết chi tiết máy hơi nước của Watt.
Những phát minh khác của James Watt
Ngoài động cơ hơi nước, James Watt còn có những phát minh và đóng góp quan trọng khác trong lĩnh vực khoa học và kỹ thuật. Một trong những phát minh đáng chú ý của ông là máy bơm hơi nước, được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khai thác than đá và sản xuất thép.
Ngoài ra, ông còn có những đóng góp quan trọng trong lĩnh vực đo lường và điện hóa. Ông đã phát minh ra một thiết bị để đo áp suất, giúp cho việc vận hành động cơ hơi nước hiệu quả hơn. Đồng thời, ông cũng đã nghiên cứu và phát triển các ứng dụng của điện trong cuộc sống hàng ngày.
Những đóng góp của James Watt
Không thể phủ nhận tầm quan trọng của James Watt trong lịch sử công nghiệp và kỹ thuật. Với động cơ hơi nước và những cải tiến quan trọng của mình, ông đã góp phần tạo nên cuộc cách mạng công nghiệp và đưa con người vào kỷ nguyên công nghiệp và vận tải. Công trình của ông đã mở ra những cánh cửa mới cho sự phát triển của nền kinh tế và xã hội.
Ngoài ra, ông Watt cũng đóng góp vào nhiều lĩnh vực khác nhau bao gồm động cơ hơi nước của Watt và các thiết bị đo lường như áp kế thủy ngân, kính đo nồi hơi, chỉ số báo áp suất. Đóng góp của James Watt đã có ảnh hưởng sâu rộng và lâu dài đến sự phát triển của nền công nghiệp và kỹ thuật.
Kết luận
Trên đây là câu chuyện về cuộc đời và sự nghiệp của nhà phát minh và kỹ sư vĩ đại James Watt. Với những đóng góp của mình, ông đã để lại dấu ấn sâu đậm trong lịch sử nhân loại. Hy vọng bài viết đã giúp bạn hiểu rõ hơn về vị vĩ nhân này và hẹn gặp lại bạn trong những bài viết tiếp theo
