给孩子的物理学常识-28瓦特蒸汽机

这节课我要给你讲一个物理学上功率的单位叫做瓦瓦，这个功率单位就是以瓦特的名字来命名的。不过在说这个单位之前，咱们先来说一说瓦特和蒸汽机。很多人都会认为瓦特发明了蒸汽机，这是不对的。其实瓦特并没有发明蒸汽机，因为在他出生之前几十年，蒸汽机已经被发明出来了。瓦特的贡献呢是改进了蒸汽机，它改进的蒸汽机烧的煤比之前要少百分之九十以上，一下呢就把蒸汽机变成了大家都用得上的东西。那瓦特是怎么改进蒸汽机的呢？咱们先来看看最早的蒸汽机效率为什么这么低。

给孩子的物理学常识-28瓦特蒸汽机

这节课我要给你讲一个物理学上功率的单位叫做瓦瓦，这个功率单位就是以瓦特的名字来命名的。不过在说这个单位之前，咱们先来说一说瓦特和蒸汽机。很多人都会认为瓦特发明了蒸汽机，这是不对的。其实瓦特并没有发明蒸汽机，因为在他出生之前几十年，蒸汽机已经被发明出来了。瓦特的贡献呢是改进了蒸汽机，它改进的蒸汽机烧的煤比之前要少百分之九十以上，一下呢就把蒸汽机变成了大家都用得上的东西。那瓦特是怎么改进蒸汽机的呢？咱们先来看看最早的蒸汽机效率为什么这么低。

可以把早期蒸汽机想象成一个大蒸锅，顶上有一个可以上下活动的活塞，锅里的水烧开之后，活塞就会被顶起来。而水蒸气把活塞往上这么一顶，就相当于水蒸气的热能，做功了。做了功之后，气体的温度就没有之前那么热，开始变冷，变冷之后它就会收缩，活塞也会往下走。但是注意这个温度下降啊可不只是水蒸气的温度往下降，连同下面那一大锅水的温度也得往下降，这个活塞才能往下走呢。在初三物理课会学到啊，水是一种比热非常高的物质，也就是说它一点点的物质就能容纳很多的热量。

你要想等一大锅开水降温，那是非常慢的。所以早期在瓦特之前的蒸汽机活塞运动都非常慢，因为它得等水降温，而且每次降温之后再升温的时候。又得浪费大量的煤给他加热，这样一来蒸汽机的效率也连带着特别低。最早的蒸汽机呢都是给矿井下面抽水用的，最快呢是每十秒钟才能抽上一桶，基本上跟雇两个人从下往上提水的频率是差不多的。那瓦特改进蒸汽机，改进在哪儿呢？就是他不让这一大锅水都跟着升温降温了，只要大锅烧出来的高温蒸汽一出来，就通过各种阀门把刚蒸出来的高温蒸汽啊倒到另外一个空的缸里头。这样一来，蒸汽的温度变化就不会受到这一大锅水的影响了。

所以瓦特的改进一出现，最初实验版的蒸汽机就比当时的矿场用的那种蒸汽机都节省了百分之七十的煤，等到之后他再拉到投资最终上市的那种蒸汽机，比当时市面上的蒸汽机啊要多节省百分之九十的煤。所以为什么大家都在纪念马特呢？就是因为他一下把蒸汽机变成了大家都能用得上的东西。而且在他这个蒸汽机出现之后，整个世界的人口分布都发生了变化。为什么呢？从前的工厂只能设立在河边儿，因为河水是免费的动力来源，河水一冲水蒸气就能把这个免费的能源用上了……