蒸汽机改变世界
水开时冒出的白气,竟然能推动火车、轮船、工厂——蒸汽机是怎么点燃工业革命的?
你见过水壶烧开时,蒸汽把壶盖顶得“啪啪”响吗?两三百年前,有人就是从这个现象得到灵感,发明了改变世界的机器——蒸汽机。谁能想到,厨房里水壶冒的白气,竟然能推动巨大的火车跑遍世界呢!
你知道吗
你知道吗?大约 2000 年前,古希腊的希罗就做过一个“汽转球”——用蒸汽推动一个空心球旋转。但当时人们只把它当玩具,没想到它能做功。直到 1700 年代,蒸汽机才真正被用来干活。
瓦特改良蒸汽机
18 世纪,英国人纽科门做出了第一台能干活的蒸汽机,用来把煤矿里的水抽出来。但它太费煤、太慢。1765 年,一位叫瓦特的修理工在修理纽科门蒸汽机时发现:它每次都要把汽缸重新加热,太浪费。他加了一个独立的“冷凝器”,让汽缸一直保持热,效率一下提高了好几倍。
瓦特的改良让蒸汽机变得又省煤又有力。从此,工厂不再需要建在水边靠水车,而是想建哪儿就建哪儿——这就有了第一座座工厂、第一座座城市。后来蒸汽机装到了车上变成火车,装到船上变成轮船。人类进入了“工业革命”,世界完全变了样。
蒸汽机为什么这么厉害?秘密在于它把“热”变成了“力”。水烧开变成蒸汽,体积会膨胀一千多倍,这股膨胀的力量推动活塞来回运动,再带动轮子转动。这就是把热能变成机械能。后来人们发现这个原理还能用更高温高压的蒸汽、甚至燃烧直接推动,于是发明了内燃机、汽轮机,直到今天的发电厂很多还在用类似的原理烧水发电呢。
- 蒸汽机把热能变成机械能
- 水变蒸汽时体积膨胀一千多倍
- 瓦特加冷凝器让效率翻倍
- 蒸汽机催生了火车和轮船
- 发电厂今天还在用蒸汽发电
蒸汽机怎么改变生活?
蒸汽机出现之前,人们干活主要靠手、靠牛马、靠风车水车,速度慢、力气小。有了蒸汽机,一台机器能顶几百个人的力气,织布快了、挖煤快了、运货快了。城市越来越大,商品越来越多,很多人从农村搬进城市当工人——这就是“工业革命”。不过蒸汽机也带来了新问题:烟囱冒黑烟、空气变脏、工人很辛苦。所以后来人们又发明了更干净的电动机,慢慢淘汰了蒸汽机。
动手试试
小动手(请家长协助):找一个带盖的金属小罐(如奶粉罐),里面装少量水。家长在罐盖上扎个小孔。把罐子放在热水壶口用蒸汽加热(不要直接火烤)。看看蒸汽从小孔喷出时,能不能吹动一个小纸风车?这就是蒸汽做功的原理。再想想:如果蒸汽能吹动风车,那更大的蒸汽是不是能推动更大的轮子?这就是火车能跑起来的秘密。
需要是发明之母。——谚语

