19. 1. 1736–25. 8. 1819
Skotský vynálezce a mechanický inženýr James Watt patří k klíčovým postavám průmyslové revoluce. Jeho zdokonalení Newcomenova parního stroje – zejména vynález separátního kondenzátoru z roku 1765 – ztrojnásobilo jeho účinnost a umožnilo masové nasazení parní energie v průmyslu a dopravě. Po Wattovi je pojmenována jednotka výkonu watt (W) a celá imperiální jednotka koňská síla (horsepower), kterou sám definoval.
Mládí a univerzitní mechanik
James Watt se narodil 19. ledna 1736 ve skotském přístavním městě Greenock jako syn loďařského tesaře a obchodníka. Pro slabé zdraví se vzdělával převážně doma a projevil mimořádný technický talent. V 19 letech (1755) odjel do Londýna, kde se rok učil u mechanika Johna Morgana výrobě přesných měřicích a astronomických přístrojů. Po návratu byl v roce 1757 přijat na Glasgowskou univerzitu jako oficiální mathematical instrument maker (výrobce matematických nástrojů), kde dostal k dispozici dílnu i ubytování v univerzitním areálu. Spřátelil se zde s chemikem Josephem Blackem, který právě formuloval pojem latentního tepla – toto přátelství zásadně ovlivnilo Wattovo budoucí myšlení o parních strojích.
Separátní kondenzátor (1765)
V roce 1763 byl Watt požádán, aby opravil model Newcomenova atmosférického stroje, který univerzita vlastnila pro výuku. Při zkouškách zjistil, že stroj má katastrofálně nízkou účinnost – při každém zdvihu se musí celý válec znovu ohřát párou a ochladit vstřikovanou vodou, takže velká část tepla se ztrácí. V květnu 1765 při procházce na Glasgow Green dostal nápad: pára se má kondenzovat v odděleném prostoru (separate condenser), zatímco hlavní válec zůstane stále horký.
Tato myšlenka, patentovaná v roce 1769, dramaticky snížila spotřebu paliva – Wattův stroj využíval asi třikrát méně uhlí než Newcomenův při stejném výkonu. Společně s dalšími vylepšeními (vysoušení válce parním pláštěm, dvojčinný píst, rotační pohyb přes sun-and-planet gear) Watt vytvořil prakticky nový typ tepelného motoru.
Boulton & Watt
V roce 1775 uzavřel Watt obchodní partnerství s birminghamským průmyslníkem Matthew Boultonem; firma Boulton & Watt v Soho Manufactory se rychle stala dominantním výrobcem parních strojů ve Velké Británii. Stroje se nejprve uplatnily v měděných a cínových dolech v Cornwallu, později poháněly textilní továrny, mlýny, válcovny i první lokomotivy. V roce 1781 Watt patentoval sun-and-planet gear pro převod přímočarého pohybu pístu na rotaci, v roce 1784 paralelní pohyb a v roce 1788 odstředivý regulátor – první zpětnovazební regulační prvek v technice.
Pro marketingové účely Watt zavedl novou jednotku výkonu, koňskou sílu (horsepower, hp): odhadl, že silný tažný kůň pracuje výkonem asi 33 000 ft·lb/min, což odpovídá zhruba 745,7 W. Zákazníkům tak mohl jednoduše porovnat, kolik koní jejich stroj nahradí.
Uznání a odkaz
Watt byl v roce 1785 zvolen členem londýnské Královské společnosti (Royal Society), v roce 1787 členem Royal Society of Edinburgh a v roce 1814 zahraničním členem francouzské Académie des Sciences. Krátce před smrtí odmítl nabídku povýšení do šlechtického stavu – titulu baronet. Z principu se také stavěl proti využití vysokotlakých parních strojů pro dopravu, které pokládal za nebezpečné; tento směr po jeho smrti rozvinul Richard Trevithick.
James Watt zemřel 25. srpna 1819 v Heathfield Hall v Handsworthu u Birminghamu. Jeho socha stojí mj. ve Westminsterském opatství. Jednotku watt navrhl pojmenovat na Wattovu počest Carl Wilhelm Siemens v roce 1882; formálně ji přijal druhý kongres Britské asociace pro pokrok vědy v roce 1889 a v roce 1960 se stala součástí soustavy SI.
Pojmenováno po něm
- Watt (W) – odvozená jednotka výkonu v soustavě SI; 1 W = 1 J/s
- Watthodina (Wh) a kilowatthodina (kWh) – běžně užívané jednotky elektrické energie; 1 kWh = 3,6 MJ
Další informace
- James Watt – Wikipedia
- James Watt – Encyclopædia Britannica
- James Watt – Martin Zikmund, Fyzikální web
- James Watt a parní stroj – Ruslan Botsyurko