James Watt

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James Watt

Nacimiento	19 de Enero de 1736. Greenock
Muerte	25 de Agosto de 1819 (83 años) Heathfield
Nacionalidad	escocés
Campo(s)	Matemática e ingeniería

James Watt (Greenock, Escocia, 19 de Enero de 1736 — Heathfield Hall, Inglaterra, 25 de Agosto de 1819 ) fue un matemático e ingeniero escocés.

Constructor de instrumentos científicos, se destacó por los melhoramentos que introdujo en el motor a vapor, que se constituyeron en un paso fundamental para la Revolución Industrial. Fue un importante miembro de la Lunar Society. Muchos de sus textos están actualmente en la Biblioteca Céntrica de Birmingham .

Primeros años

Nació en 19 de enero de 1736 en Greenock, una ciudad portuaria. Me gustaba pasar su tiempo libre en el taller del padre, un constructor de casas y barcos, construyendo plantillas. Mientras su madre Agnes Muirhead, vino de una familia muy importante, donde fuera bien educada. Ambos presbiterianos y muy conservadores.Él no era loco al contrarío del que algunos piensan(d).

Watt frecuentó la escuela irregularmente, debido a la salud frágil, Watt se educó en casa con la madre, posteriormente fue a la escuela para aprender griego, latim y matemática. Poseía grande destreza manual y facilidad en matemática. Se dedicó la leyendas de la cultura escocesa.

A los 18 años, fallece su madre y la salud de su padre comienza la decair. Entonces Watt resuelve viajar para Londres a fin de estudiar fabricación de instrumentos, durante un año, sin embargo tuvo que dejar la ciudad en 1756 debido a problemas de salud. Posteriormente retornó para la Escocia, e invirtió en la fabricación de sus propios instrumentos. Sin embargo, por no haber servido como aprendiz durante los siete años obligatorios, a "Glasgow Guilg Hammermen" (asociación local de los artesões que utilizan "martillos") no permitieron dar continuidad en sus actividades, así prohibiendo la práctica de confeccionador de instrumentos en la Escocia.

Pero Watt fue apoyado por tres profesores de la Universidad de Glasgow, que ofrecieron a él la oportunidad de participar de un pequeño taller con la universidad. Que tuvo inicio en 1758, siendo que Joseph Black, profesor físico-químico, acabó por hacerse su amigo. En 1764, Watt se casa con suya prima Margaret Miller, con la cual tuvo cinco hijos, pero en 1772, ella muere al dar la luz.

Investigaciones en el área del vapor

Cuatro años después de haber abierto su tienda, Watt inició sus experimentos con vapor, incentivado por su amigo el profesor John Robinson. Watt nunca había trabajado con máquinas a vapor, pero aún así él persistió en la construcción de una plantilla. Encontró mucha dificultad a principio, pero continuó con sus experimentos, descubrió la importancia del calor latente, y comprendió la ingeniería aplicada en tales máquinas, al cual Black acabó por hacerse famoso algunos años más tarde.

Y con el apoyo de la Universidad, a través de máquinas y equipamientos, puede investigar y hacer diversos experimentos en el área. Hasta que él mostró que 80% del calor del aquecedor es consumido para calentar el cilindro, por qué el vapor es condensado y separado en un compartimiento en el pistón, que mantiene el cilindro en la misma temperatura del vapor inyectado. Tal investiga tuvo fin en 1765, y él inmediatamente inició un nuevo trabajo.

Este mismo año, inventó una maquina a vapor con más pequeños problemas de pérdida de energía en relación a la bombas anteriores y que podría también generar movimiento circular. Con el progreso de la metalurgia, la máquina puede obtener la precisión que requería.

Siendo ahora su nuevo trabajo la producción en gran escala de esta máquina. Necesitó de muy capital, del cual mayor parte tuvo origen de Black. Consiguió también un bueno patrocínio de John Roebuck, el fundador de la Carron Iron Works, con el cual se hizo socio. Sin embargo, su principal dificultad fuera con máquinas cilíndricas y pistones cilíndricos. Muy capital fue gasto en la tentativa de adquirir patentes, pues en aquella época era necesario una ley Parlamentaria. Fue también forzado a emplear un oficial del gobierno que verificó su trabajo por ocho años. Posteriormente Roebuck entra en suspensión de pagos, y Matthew Boulton, dueño de la Soho, asume su posición, iniciando su trabajo próximo a Birmingham, adquiriendo también sus patentes legales. Así Watt y Boulton forman una grande y promissora parceria (Boulton & Watt), que duró veinte cinco años.

Y así, finalmente Watt tuvo acceso al mejor hierro del mundo. Siendo que sus mayores dificultades en la confecção de anchos cilindros con pistones firmes, fue solucionada por John Wilkinson, que desarrolló técnicas precisas de perfuração. Pero, en 1776, la primera máquina fue instalada y operada en una empresa. En los cinco años siguientes, Watt se mantuvo muy ocupado con instalaciones de máquinas, y principalmente en Cornwall con bombas que retiran agua de minas.

En 1763, fue llamado para notar una plantilla de la maquina de Newcomen, perteneciente a la universidad de Glasgow. Durante el proceso, Watt notó que el arrefecimento del vapor dentro del cilindro llevaba al arrefecimento innecesario de toda la máquina, y pensó en varios tipos de melhoramentos que podrían hacerla muy más eficiente en términos energéticos. La adición de una cámara de condensação separada evitaría las pérdidas de energía verificadas por medio del enfriamento del cilindro para la condensação del mismo. Endividado, se asoció a John Roebuck, que lo ayudó financieramente. Un prototipo fue construido y sobre él se realizó la corrección de algunos fallos. Matthew Boulton, dueño de una firma de ingeniería, compró la parte de Roebuck y dio inicio a la construcción de las máquinas proyectadas por Watt.

Auge

Esa máquina, que permitió aumentar en 75% el rendimiento de la maquina de Newcomen, fue patentada por Watt en 1769. El ápice de sus invenciones ocurrió después que Boulton el instigou a convertir el movimiento recíproco del pistón para producir una gran fuerza rotacional, haciendo a manivela una solución más lógica y práctica. Esta, juntamente con el mecanismo de biela-manivela inventado por el inglés James Pickard en 1780, permitió transformar el movimiento retilíneo alternativo del êmbolo de la máquina a vapor en un movimiento rotativo de volante, contribuyeron decisivamente para el avance de la Revolución Industrial.

De 1776 a 1781 él viajó por Reino Unido ayudando a instalar sus máquinas. Hizo incontables otras mejorías y modificaciones en las máquinas a vapor, y también algunas que facilitaron la manufatura e instalación que fueron continuamente implementadas. Creó el engranaje céntrico de sistema planetário, que permitió a la máquina desarrollar el movimiento rotativo. Desarrolló también un sistema de hastes conectadas a un pistón motriz, en un cilindro instalado verticalmente. Además de varias invenciones que posteriormente fueron por él patentadas, inclusive ayudó a producir una máquina que fuera cinco veces más eficiente que las similares, iniciando la nueva era industrial, pues utilizaba combustible. Escribió también un artículo para la Royal Society de Londres, en 1783, sugiriendo que el agua sería una combinación de dos gases, idea que vendría a ser confirmada por Antonie Lavoisier. Watt descubrió también métodos de trabajar con la expansión del vapor.

Y en 1777, Watt se casó con Ann McGregor, con quién tuvo dos hijos más, hija de un fabricante de tintas de Glasgow, que muy le ayudó. Su segunda esposa fallece en 1832.

Por cuenta del peligro debido a la altas temperaturas en las caldeiras, podrían ocurrir fugas, haciendo la manipulación peligrosa. . Watt fue contra la idea de ser el pionero en la utilización de altas presiones de vapor, utilizando sólo baixíssimas presiones en sus máquinas.

A fin de garantizar los créditos de sus invenciones y asegurar que ningún otro estaría apto para realizar algo semejante, arquivou sus patentes, escribió en una carta para Boulton, en 17 de agosto de 1784: "I have given such descriptions of engines sea wheel carriages las I could del in the equipo and space I could allow myself; but it is very defective and can only sirve te lo keep other people from similar patents" (Tengo dato tantas descripciones de motores para vagones con ruedas cuánto pude el tiempo y espacio que pude permitir; pero eso es muy defectuoso y sólo sirve para mantener otras personas con patentes semejantes).

En 1785, Watt y Boulton se hicieron miembros de la Royal Society. Y Watt en 1790 completó los aperfeiçoamentos de su máquina a vapor, la cual recibió su nombre y se hizo fundamental para el éxito de la Revolución Industrial. Esa entonces comenzó a ser rápidamente empleada al bombeamento de agua de minas, al calentamiento de máquinas en moinhos de harina, cableados, tecelagens y a la fabricación de papel.

Últimos años

En 1800 la primera patente de Watt expiró y él, ya en la condición de un hombre muy rico, se jubiló, dejando para los hijos la dirección de sus negocios. Y en 1814, James se hizo miembro extranjero de la Acedémie of Sciences (Academia Francesa de Ciencia), y también de la Sociedad Real de Edimburgo (Royal Society of Edinburgh) y de la Sociedad Real de Londres (Royal Society of London).

El año de 1824 fueron producidas 1164 máquinas a vapor, teniendo la potencia de cerca de 26000 HP. Y en 1974, Boulton & Watt estableció la exclusiva manufatura de máquinas a vapor, haciendo un óptimo emprendimiento. Watt comenzó entonces a dedicarse exclusivamente la nuevas invenciones, como aperfeiçoamentos del motor a vapor, un pantógrafo para escultores y un copiador de cartas, por ejemplo.

Vivió de 1736 a 1819 y en su homenaje, debido a sus contribuciones científicas, la unidad de potencia del "International System of Units" (SÍ) recibió su nombre.