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托马斯·纽科门大约在1712年研发出用于抽出矿井积水的蒸汽机。其原理是在汽缸内冷却蒸汽以推动活塞运动,但每次都需将整个汽缸冷却后再重新加热,热量与燃料损耗因此十分巨大。
在格拉斯哥大学负责维修纽科门蒸汽机的詹姆斯·瓦特,设计出一种与汽缸分离的"独立冷凝器",用于冷凝蒸汽,并于1769年取得专利。这一改良将燃料消耗降至远低于纽科门蒸汽机的水平,大幅提升了效率。
瓦特的蒸汽机后来被改良为可产生旋转运动的形式,被广泛用作纺纱机等各类工厂机械的动力来源,成为彻底改变依赖人力与畜力生产方式的工业革命的核心动力。
1829年,乔治·斯蒂芬森研发的蒸汽机车"火箭号"在雨山竞赛中展现出卓越性能,此后全球铁路网迅速扩展,铁路时代由此开启。
蒸汽机不仅应用于铁路,也被用于蒸汽船,大幅缩短了跨洋航行时间,并成为采矿、冶铁等几乎所有产业领域的动力来源。
由蒸汽机推动的铁路建设热潮,大幅增加了穿越山脉与河流的隧道及运河工程需求,这也为此后发明的强力炸药广泛用于土木工程奠定了背景。
蒸汽机最初只是为抽出矿井积水而设计的简单水泵,后来却发展成为驱动工厂、铁路乃至船只的工业革命核心动力。这是一个技术上的微小改进如何改变整个社会生产方式的典型案例。
随着铁路网迅速扩展,穿越山脉与河流的隧道及运河工程也随之增多。不妨也看看我们的炸药发明史指南,了解这种在大规模土木工程中被广泛使用的发明。
并不完全准确。托马斯·纽科门早在1712年前后就已制造出实用的蒸汽机,而瓦特则是在1769年设计出独立冷凝器、大幅改善燃料效率的人物。只是这一改良意义极为重大,以至于瓦特几乎成了蒸汽机的代名词。
1829年,乔治·斯蒂芬森研发的蒸汽机车"火箭号"在雨山竞赛中证明了其卓越性能,此后自19世纪30年代起,全球铁路网开始迅速扩展。