改變世界的“蒸汽”

在“壺蓋的故事”里，小瓦特看見水蒸汽把壺蓋頂了起來，受到啟發(fā)，長大后發(fā)明了蒸汽機。我們都被小瓦特的聰明所吸引，卻忽略了故事的本身——蒸汽，是怎樣改變世界的，它的傳奇故事又是如何書寫的呢？

神奇的“蒸汽戲法”

兩千多年前的一天，在古埃及的濱海城市亞歷山大的大街上，圍著一群看熱鬧的人。一位名叫希羅的“魔術師”正在變“戲法”：地上擺著一個裝在架子上的活動銅球，銅球在沸騰的蒸汽里飛快地旋轉著。銅球下面裝著兩根管子，管子下端連著一個密封的鍋，鍋下爐火熊熊。鍋里的水翻滾著，發(fā)出“嗤嗤”的響聲。這并不是魔術，而是希羅在做使用蒸汽力的實驗。后來，希羅把使用蒸汽力的方法記載了下來。可惜，他的著作失傳了一千多年，一直到文藝復興時期才被重新發(fā)現(xiàn)。

十七世紀末，英國德封郡的紳士托馬斯·塞維利第一個制成了有使用價值的蒸汽抽水機。不久，鍛工托馬斯·紐克曼和玻璃工康利共同研制了一臺能夠從深井里抽水的蒸汽機，叫作“紐克曼蒸汽機”。

蒸汽機

蒸汽機是將蒸汽的能量轉換為機械功的往復式動力機械。它需要一個使水沸騰產(chǎn)生高壓蒸汽的鍋爐，這個鍋爐可以使用木頭、煤、石油或天然氣甚至可燃垃圾作為熱源。蒸汽膨脹推動活塞做功。

“蒸汽大咖”——瓦特

紐克曼賦予了蒸汽機生命，瓦特則是為蒸汽機注入靈魂的人。

1736年，瓦特生于英國造船業(yè)發(fā)達的格拉斯哥城附近的格里諾克鎮(zhèn)。因為家里窮，瓦特幾乎沒上過學，但在家庭的影響下，從小就懂得了不少機械制造的知識，培養(yǎng)了制造機械的興趣。瓦特18歲那年到倫敦學習手藝，后來又專門學習了機械制造。

1763年，一臺紐克曼式蒸汽機需要修理，瓦特和另外幾個人詳細地研究起來。經(jīng)過認真研究，瓦特發(fā)現(xiàn)紐克曼蒸汽機有許多缺陷，燃料耗費太大、笨拙，只能用于礦井抽水和灌溉，瓦特決心造一臺比它更好的蒸汽機。

一年后，瓦特自己制造的蒸汽機開始點火了。但水沸騰之后，蒸汽機卻一動不動，水汽從里面冒了出來，屋子里搞得霧氣騰騰，原來是蒸汽機漏汽，瓦特的第一次實驗失敗了?！拔乙欢艹晒?！”瓦特相信自己的能力。經(jīng)過反復實踐，瓦特終于在1769年制成了有分離冷凝器的單動式蒸汽機。這種蒸汽機比紐克曼的蒸汽機有顯著的優(yōu)點，可節(jié)省75%的燃料。

1782年，瓦特又成功地制造了聯(lián)協(xié)式蒸汽機。后來，瓦特又進行了改進，為它增加了一種自動調節(jié)蒸汽機速率的裝置，使它能適用于各種機械的運動。從此之后，紡織業(yè)、采礦業(yè)、冶金業(yè)、陶瓷業(yè)等工業(yè)部門，都先后采用蒸汽機作為動力了。

熱效率

發(fā)動機中轉變?yōu)闄C械能的熱量與所消耗的熱量的比值。比值越高，就說明熱能的利用率越高。

偉大的蒸汽時代來臨

萬能的蒸汽機就像巨靈神之手一樣，在工廠里推動著笨重的機器飛快地運轉。它的效率遠遠超過了畜力和水力，而且不受地區(qū)和季節(jié)的限制。

那么，蒸汽機真的這么“?！眴幔?/p>

失敗者打敗了優(yōu)勝者

在蒸汽機發(fā)明之前，亞洲的棉紡手藝一直強于歐洲。許多國家政府為了保護古老的歐洲紡織工業(yè)，干脆直接禁止亞洲棉織品進口。

但自從有了蒸汽機，原來依靠水力和人力的紡織機都可以采用蒸汽機來做動力了，這比水力不知要強多少倍。水力雖然廉價，但它有個致命的毛病，一到旱季就不能用了，而且非得把工廠建在靠近河流且水流湍急的地方。這些地方大都在偏僻鄉(xiāng)村甚至深山老林，交通不便，大大增加了難度，提高了產(chǎn)品成本。有了蒸汽機之后，這兩個問題都迎刃而解了。以前按季節(jié)運行的水力紡紗機和織布機現(xiàn)在能一年到頭不停地織出質優(yōu)價廉的布匹，銷往世界各地，擊敗了亞洲在世界上的紡織地位。

最早的“地球村”

19世紀以前，距離一直限制著商品的流動。衣服、食品、電器，不管生產(chǎn)效率有多高，通過漫長又昂貴的運輸后，價格都貴得離譜。而因為蒸汽機興起的輪船、火車，徹底改變了這一現(xiàn)狀。運送貨物的速度和數(shù)量不但提高了，還降低了成本，而且一年到頭都可以在海上航行。從1815～1900年，要橫越大西洋的大部分貨物，平均運費下降了95%。

鐵路、蒸汽輪船的發(fā)展點燃了繁榮的引線。在當時的歐洲，可以見到來自世界各地的特色：阿根廷、烏拉圭的牛、羊肉：美國、印度的小麥;中國的茶葉……蒸汽推動了交通工具的革命，滿足了人們對食品和必需品的需要，“縮短”了世界的距離。全球貿(mào)易讓整個地球真正地連接在了一起。

現(xiàn)在，你相信蒸汽改變了我們的世界嗎？