一个满头卷发的可爱的小男孩，坐在火炉边的小凳子上，双眼紧盯着火炉上烧开水的锅子。半个小时过去了，他一言不语，水烧开了，锅的盖子不时地向上腾起。是什么力使锅盖往上升呢?他纳闷、着。突然，他注意到当锅盖升起的一瞬间，有一股灼热的蒸汽从锅中逃逸出来。他明白了，一定是这股蒸汽向上升腾的力量把锅盖举起来了!他想：既然一股蒸汽可以掀起一个锅盖，更多的蒸汽不是可以推动更大、更重的东西吗?带着疑问，长大后的小男孩终于发明了蒸汽机，他就是点燃工业革命火种的人瓦特。
数学仪器制造师
詹姆士瓦特(Jameswatt)是苏格兰工程师。他1736年1月19日出生于苏格兰格里诺克的一个富裕商人家庭。瓦特的父亲是个造?船工程师，他崇拜牛顿，在家里挂着牛顿的画像。瓦特在父亲的工厂里度过了自己的少年时代，学会了操纵机械、使用器具，并掌握了作为一名精密机械工应有的技术。瓦特的母亲是位聪明的妇女。瓦特从母亲那儿学到了语言、文学、历史等知识。
由于自小体弱多病，瓦特没像其他同龄人一样按时上学，而是到11岁才进学校插班学习。在学校里，他被特许不参加体育活动，为此遭到了同学的嘲笑与轻视。同学们都笑他是一个愚钝而不聪明的孩子。直到13岁，在换了一所新学校后，瓦特才一改以前的愚钝，开始在数学学习中显露自己的天才。
可惜好景不长，瓦特再次因为身体原因不得不中断学业回到家中。过去在读书期间，每逢节假日，他就到父亲的工作室转来转去，对父亲的工作表现了极大的兴趣，现在正好生病辍学在家，这么多的时间与机会他怎能轻易放掉呢?在父亲的帮助下，瓦特拥有了自己的工具和工作台，并渐渐地迷上了这些手工活儿，使自己很快成为一个内行的手艺人。他父亲的同事们常常打趣他：小詹姆士可以出去挣钱了。这一切促使他更加迷恋这些手工活儿了。到了15岁，他立志要使自己成为一名科学仪器制造者。
1753年，是瓦特一生中最不幸的一年，正是这一年，瓦特的母亲不幸去世，这对他无疑是一个沉重的打击。祸不单行的是他父亲由于经营亏损而破产，家庭生活变得非常困难。为了减轻父亲的负担，瓦特怀着悲痛的心情，决定自谋出路。
17岁的瓦特来到外婆家，在那儿他结识了格拉斯哥大学的罗伯特迪克教授，并且与他结下了终身友情。在迪克教授的劝导与帮助下，瓦特开始迈上成功之路。他离开家乡来到伦敦学习数学仪器制作技术。为了找到名师，瓦特历经千辛万苦，最后终于投奔到约翰莫根的门下。自古磨难出英雄，艰苦环境锻炼出人的意志。在那儿瓦特工作非常刻苦，每天在作坊里工作长达12小时。为了维持生活，他还不得不利用清晨和夜间的时间去帮别人干活。工夫不负有心人，还没到出师的时间，瓦特就已制造出技术高、难度大的航海仪器、经纬仪、指南针等一批仪器。
艰苦的学徒生活，繁重的体力劳动，使体质本来就柔弱的瓦特难以承受了。他给父亲的信中说：折磨人的咳嗽、鲁不堪言的背疼和．浑身疲乏使得他无法继续在伦敦呆下去了。但凭着坚强的毅。力，瓦特一直熬到学徒期满才启程回家。
在父亲那里，瓦特休养了一段时间后，为了见到迪克博士，他再次前往格拉斯哥城。迪克教授交给了瓦特一项工作修复一批价值昂贵的天文仪器。这批仪器当时从牙买加运到格拉斯哥大学自然系时，曾轰动了整个校园，引起了学校所有的专家、学者的关注。现在瓦特负责其修理工作，责任重大是可想而知的。怀着满腔热情，带着众人的希望，瓦特不断地对仪器精心检修和调试，这批天文仪器终于被修复得完好如初。他的才华也就在这时获得了专家教授们的一致好评。由此，瓦特被格拉斯哥大学聘为数学仪器制造师。是年，瓦特年仅20岁。
寻找新的动力能源
随着社会生产的发展，从手工作坊到手工工厂，生产规模扩大了，尤其以纺织业为龙头，还有采矿、冶金、运输等行业，生产规模一扩大，在生产中遇到的问题也就越来越多，表现最为明显的当属动力问题。人们期望寻找到一种功率大、效率高、经济而又稳定的新的动力来源，一种在任何情况下都能正常工作的动力。
早在古罗马时期，人们就对水转化成蒸汽有所认识，有用蒸汽推：动的机械玩具，但它们都未与社会经济生产直接联系起来。到了1698-年，托马斯萨弗里依据蒸汽推动力原理，制造了蒸汽泵以解决矿井排水的困难，但它的排水能力十分有限。到1712年，铁匠托马斯纽科门在萨弗里的基础上成功地发明了可供实用的蒸汽机。这一蒸汽机首先安装在煤矿，用于矿井排水，使得深层煤得以开采。这，样就可降低开采成本，大受煤矿主的欢迎。但是由于纽科门的蒸汽机效率低因而仅能用于从煤矿向外抽水。
怎样才能找到工业发展的新型通用动力呢?格拉斯哥大学一位年轻的学者罗宾森在思索中提出：为什么纽科门的蒸汽机只能用于矿井抽水呢?为什么不能用来代替风车、水轮和马匹，使其他机器转动，甚至用它产生的动力去驱动马车呢?
当罗宾森来到瓦特的工作室与在场的人交谈时，提出了自己的上述想法，这引起了瓦特的注意。(www.xing528.com)
1763年，格拉斯哥大学自然学教授约翰安德森交给瓦特一份修理纽科门式气压蒸汽机模型的工作。瓦特从未见过纽科门式蒸汽机，这送上门来的工作可谓天赐良机，兴奋之余，他立即着手摆弄纽科门蒸汽机模型，逐一检查横杆、泵杆小锅炉、活塞、汽缸等。通过检查，他发现了毛病所在，并立即修理了模型。为了证实修理的成功，瓦特决定最后检测一次，他给小锅炉灌满水，点火，蒸汽产生了!接着活塞开始上下活动，机器慢慢地转动起来了。本以为大功告成了，可是好景不长，发动机做完第五个冲程后立即停止了转动。这给瓦特以很大打击，但他并不气馁，决心寻找问题的症结。经过不断的观察和研究之后，他发现，用蒸汽加热汽缸，再用水冷却是不合理的。由于当时热力理论水平的限制，瓦特无法找到上述问题存在的原因。带着疑问他走访了布莱克教授，在布莱克教授的启发下，他终于找出了该蒸汽机的毛病。原来在其汽缸充气、冷却的交替过程中，蒸汽机中有很大一部分热量被消耗了，这部分热量没有用于作功，而是用于加热被冷水降温后的汽缸。汽缸由100℃在冷凝蒸汽过程中降至20℃，虽然得到了真空，却又需立即恢复到100℃。这样一热一冷，有4／5的蒸汽热量损失了，造成了燃料消耗大、热量供不上，从而导致了停机。
点燃工业革命的火种
没有冷凝就不能形成真空，没有真空就没有蒸汽动力，而降温又需耗费大量蒸汽去加热汽缸，造成热效率不高。怎样才能既可以产生真空又能保持汽缸不降温呢?这正是当时难以解决的矛盾。
瓦特绞尽脑汁反复思考了好几个月，一直没有找到一个好的办法。1765年1月的一个晴朗的星期天下午，他独自一人在大草原匕散步，脑海里一直在琢磨着蒸汽机。当他走过校园洗衣房时，一个奇妙的设想闪现在他的脑海里：蒸汽是一种具有弹性的物体，可以流动，它会无孔不入，如果在汽缸和排汽室之间有一个通道的话，那么蒸汽就会涌进这个排汽室，并让它在那里冷凝，而无须用冷水喷洒汽缸。这样，只要使用纽科门式引擎上的喷嘴，就可以解决冷凝蒸汽和注水的问题。瓦特终于找到了答案，即在汽缸外附加一个与之相通的冷凝蒸汽的容器。瓦特称此容器为冷凝器。
瓦特兴奋极了，犹如即将死亡的人突然见到生存的希望。他顾不上散步了，一心只想回到实验室。第二天，就迫不及待地来到工作室，按照他的设想制成了第一台简单而粗糙的分离式冷凝器。试验开始了，把冷凝器安装在纽科门引擎模型上，并往冷凝器里注冷水；给锅炉加热，蒸汽从汽缸进入冷凝器被冷却，汽缸内形成了真空；在大气压力和蒸汽膨胀力的双重作用下，活塞终于上下活动了。成功了!瓦特兴奋地大叫一声。天才的设想终于实现了，既保持了汽缸的恒热，又通过冷凝造成了真空。
分离式冷凝器的设计成功给了瓦特极强的信心，使他一反意志消沉和自我怀疑的心态，轻松愉快地进行自己的实验。
然而，任何事情的发展总不是一帆风顺的。纽科门式引擎热效率低的主要原因是在汽缸内冷凝蒸汽浪费了大量热量，但这并不是惟一原因，活塞漏汽也是其原因之一，瓦特的分离式冷凝器虽然解决了保持恒温问题，但尚无办法解决活塞漏汽的问题。
在一次次试验失败再试验再失败后，瓦特灰心了，他一度抛下手中的研究而为生活奔波，直到1773年他遇上精明的商人博尔顿，并与之合作。博尔顿与瓦特的合作，对蒸汽机的改进具有重大意义。恰逢此时，机器加工技术的进步又为瓦特的成功提供了可靠的条件。原本用于加工大炮弹道内壁的镗床的发明，解决了使瓦特伤透脑筋的活塞漏汽问题。瓦特用镗床加工汽缸内壁，大大提高了汽缸的精密度，解决了过去的锻造方式造成的不圆不匀，导致活塞与汽缸之间的间隙过大而漏汽的问题。
在博尔顿的建议启发下，瓦特于1776年3月制成了两台通用动力机：一台是为一个煤矿研制的直径为50英寸的排水用蒸汽机，另一台是为一工厂设计的30英寸的给高炉鼓风的蒸汽机。新型蒸汽机在提供同样动力的情况下，所消耗的燃料只有纽科门式引擎的1／4。为了精益求精和适应各行各业的需求，1781年瓦特又发明了一些附加的机械装置，使蒸汽机由单一动力机成为用于一切动力机械的万能原动机。新的真正的蒸汽时代开始了，瓦特开创了蒸汽机的新纪元。
瓦特式蒸汽机投入实际应用以后，给生产带来了很大效率，深受人们的欢迎。到19世纪40年代，蒸汽机已取代了其他动力，在工厂中形成了由工作机、传动机和动力机组成的机器系统。从此，机器大工业代替了工场手工业，开始了社会化大生产。
18世纪工业革命的洪流，是16～17世纪科学革命的必然产物，瓦特是实现这两个革命转换的划时代人物。爱迪生发明的发电机就是从利用蒸汽机开始的。现今用于火力发电的煤、石油、天然气以及核能发电，都是先产生蒸汽气压，然后推动涡轮，驱动发电机而得到电力。可见，瓦特既是一位塑造人类过去，也是有功于当今，甚至影响未来的一位伟大的发明家。
1784年瓦特被选为爱丁堡皇家学会的会员，第二年他同博尔顿同时被选为伦敦皇家学会的会员。1819年8月25日，这位改变世界的伟大发明家在伯明翰逝世。
瓦特的一生，验证了实践出真知的真理。他虽未受过系统的学校教育，但却在实践中钻研技术、勇于创新，终于发明了蒸汽机，点燃了工业革命的火种，改变了世界历史的进程。人们为了纪念这位伟大的发明家，把发电机、电动机的功率单位定为瓦特，简称为瓦。
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
