James Watt
Från Rilpedia
James Watt, född 19 januari 1736, död 25 augusti 1819, var en skotsk uppfinnare.
Watt föddes i Greenock, som ligger utanför Glasgow i Skottland. Hans far var instrumentmakare och tillverkade och reparerade navigationsinstrument. När James var 18 skickades han till London för att arbeta som instrumentmakarlärling, men av någon anledning återvände han innan hans utbildning var färdig. Han tänkte då etablera sig som instrumentmakare i Glasgow, men skrået vägrade att ge honom det tillstånd som krävdes. Lyckligtvis lyckades han få en anställning på universitetet som matematisk instrumentmakare, och på så sätt fick han också tillgång till en verkstad.
På detta sätt kom Watt i kontakt med den akademiska världen och lärde känna många olika vetenskapsmän. Bland dessa fanns Joseph Black, en framstående kemist och professor i medicin som intresserade sig för värmelära och gjorde några viktiga upptäckter på det området. På detta sätt började den tilltänkta instrumentmakaren att istället fundera på sätt att förbättra ångmaskiner.
Förbättring av ångmaskinen
Ångmaskiner användes på den tiden till att pumpa upp vatten ur gruvor. De ersatte det tidigare systemet, som byggde på hästdrivna pumpar. Den första ångmaskinen konstruerades av den franska fysikern Denis Papin, men den som allmänt användes på 1700-talet uppfanns av engelsmannen Thomas Newcomen. En ångmaskin fungerar genom att hetta upp vatten tills det förångas. Sedan fyller man en cylinder med vattenångan. När man sedan kyler ångan skapas ett undertryck i cylindern, och lufttrycket utanför pressar in en kolv i den. På det sättet får man en dragande kraft. För att fylla cylindern igen måste man dra ut den, eftersom ångtrycket inte är tillräckligt starkt för att pressa ut den. Men i gruvpumpar var detta inget problem eftersom de var drivna just av en fram-och-tillbakagående rörelse, och kunde åstadkommas med hjälp av lämpligt arrangerade tyngder. Trots att den avsevärt förbättrats av den engelske ingenjören John Smeaton (vilken hade motarbetats av bönder som såg den som en konkurrent om deras arbete vid gruvorna), hade Newcomens ångmaskin en förhållandevis låg verkningsgrad, vilket begränsade dess användning. I själva verket hade de flesta gruvor kvar sina hästdrivna pumpar. James Watt gjorde några tappra försök att förändra detta under åren 1741-1767, utan några större resultat. När han emellertid 1764 fick in en ångmaskin för reparation påbörjade han en grundlig undersökning av ångans egenskaper, som dittills varit i det närmaste okända. Han kom fram till att två saker hade betydelse för ångmaskinens verkningsgrad: för det första skulle den kondenserande ångan hållas så kall som möjligt för att skapa ett så kraftigt undertryck som möjligt, och för det andra skulle cylindern, som ångan släpptes in i, vara så het som möjlig. Uppenbarligen en problematisk kombination. År 1765 fann han en lösning: om man kondenserade ångan i ett kärl utanför själva maskinen kunde båda kraven tillgodoses eftersom kondenseringskärlet och cylindern kunde kylas respektive värmas separat. Han på började genast arbetet med att konstruera en sådan maskin och införde därvid även några andra förbättringar. Resultatet blev en verkningsgrad som på den tiden var revolutionerande: fyra gånger bättre än Newcomens maskin. Detta patenterade han givetvis. Nu kunde han med sitt goda anseende ta sig an ett stort antal beställningar. Han kunde även grunda en ångmaskinsfabrik, Boulton & Watt, som fram till år 1824 tillverkade 1164 ångmaskiner.
Hästkraften
Watt var en av pionjärerna när det gällde att skilja mellan arbete och effekt. Han införde enheten HorsePower (H.P.) för effekt. En engelsk H.P. motsvarar 745,5 W. Genom en felöversättning av det engelska ordet "Power" kom enheten på svenska att kallas hästkraft, trots att det inte är fråga om någon kraft. Den svenska hästkraften var ett metriskt mått, lika med 75 kpm per sekund (735,75 W). För att hedra Watt har SI-enheten för effekt uppkallats efter honom.
Litteratur
- Runesson, Anders, Watt gav ökad effekt åt den industriella revolutionen (2008) Allt om vetenskap. (nr. 12).sid. 110-111.
