蒸汽机是瓦特发明的吗？

作者：顾茜 东南大学脑与学习科学系，儿童发展与教育研究所

导师：柏毅、夏小俊

一说到蒸汽机，人们往往会想到瓦特对它的巨大贡献。那么，蒸汽机真的是由瓦特最先发明的吗？其实并不是的。那么，蒸汽机到底是由谁发明的？它的发展又经历了怎样的变革呢？

瓦特

第一台蒸汽机是由古希腊数学家希罗在公元1世纪发明的。当时，希罗发明了汽转球，这就是蒸汽机的雏形。

希罗

到了1679年，法国物理学家丹尼斯·帕平利用了高压锅的排气原理，制造出一个汽缸-活塞装置，这也是第一台蒸汽机的工作模型。

帕平

帕平的活塞式蒸汽机

在此之后，托马斯·塞维利受到帕平的启发，在1698年制成了世界上第一台实际应用于矿井抽水的蒸汽机，而托马斯·纽卡门则于1712年制造了早期的工业蒸汽机。在纽卡门的蒸汽机中，蒸汽进入气缸后在内部喷水使之冷凝，造成部分真空，受大气压推动使活塞做功，带动水泵活塞吸水和排水。但在蒸汽冷凝过程中，汽缸本身的温度也降低了。这就需要更多燃料来反复加热汽缸，造成巨大的能耗。

塞维利

塞维利蒸汽机

纽卡门

纽卡门蒸汽机

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1763年的一天，瓦特被安排去修理一台纽卡门机。在此期间，他开始思考起如何去提高蒸汽机的效率。受潜热和比热理论启发，他在气缸外另加了冷凝器，让蒸汽的冷凝过程在冷凝器中进行，从而使蒸汽冷却而保持气缸不被冷却。瓦特所设计的分离式冷凝器成为了他的第一项专利。

瓦特改良后的蒸汽机

在此后多年的时间里，瓦特先后将齿轮、离心式调速器、压力计等仪器安装到蒸汽机上，大大提高了蒸汽机的实用性和便捷性，这代表了第一次工业革命蒸汽时代的到来。

因此，最早的蒸汽机并不是由瓦特发明的，瓦特的最大贡献在于对蒸汽机进行了较大的改良。但无论是谁发明了蒸汽机，我们都需要铭记这些科学家们对科技事业发展做出的巨大贡献。

转自：“百研工坊”微信公众号

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