蒸汽机的发明和广泛使用给人们的生活带来了哪些便利？
[詹姆斯·瓦特]
詹姆斯·瓦特
1698年的托马斯·塞维利亚、1712年的托马斯·纽科门和1769年的詹姆斯·瓦特制造了早期的工业蒸汽机，他们都为蒸汽机的发展做出了自己的贡献。2008+0807年，罗伯特·富尔顿第一个成功利用蒸汽机驱动轮船。瓦特不是蒸汽机的发明者，但在他的。蒸汽机，即纽科门蒸汽机，出现已久，但耗煤多，效率低。瓦特运用科学理论逐渐发现了这台蒸汽机的缺陷。从1765年到1790年，他做了一系列发明，如分离式冷凝器、汽缸外保温层、用油润滑活塞、行星齿轮、平行运动连杆机构、离心调速器等。
16年底到17年底，英国采矿业尤其是煤矿已经发展到相当规模，仅靠人力和畜力难以满足抽干地下水的要求，而现场有丰富廉价的煤炭作为燃料。现实的需要促使英国的帕潘、萨维里、纽科门等许多人投身于“以火提水”的探索和实验。
最初的真空蒸汽机是用来从矿井中抽水的。纽科门的蒸汽机将蒸汽引入汽缸，然后关闭阀门，再将冷水注入汽缸。当蒸汽凝结时，就产生了真空。活塞另一侧的气压推动活塞。矿井里连接了一根深入矿井的杆来驱动水泵。蒸汽机活塞的运动通过这根杆传到泵的活塞上，把水从井里抽出来。
第一个很大的改进是通过阀门把汽缸和冷凝缸分开。瓦特在伯明翰发明了这项改进。这项改进提高了蒸汽机的效率。下一个改进是自动操作阀门。
这些早期的真空蒸汽机效率有限，但更安全，因为它们的压力相对较低，在材料损坏的情况下机器向内收缩。它们的效率不是向外爆炸，而是受到外界气压、气缸变形、燃烧沸腾效率和冷凝能力的限制。理论上的最大效率受限于水在普通大气压下相对较低的沸腾温度。高温高压蒸汽的使用大大提高了蒸汽机的效率。然而，这种蒸汽机比真空蒸汽机危险得多。锅炉和机器的爆炸造成了许多重大事故。安全阀给这里带来了很大的改善。当压力过高时，安全阀放气并减压。但是真正保证安全的唯一办法就是靠它。
萨弗里制造了世界上第一台实用的蒸汽水泵，并于1698获得了名为“矿工之友”的英国专利。他先在一个蛋形容器里装满蒸汽，然后关闭蒸汽进气阀，在容器外喷洒冷水，使容器内的蒸汽凝结形成真空。当进水阀打开时，矿井底部的水被大气压力通过进水管吸入容器。关闭进水阀，重新打开进汽阀，利用蒸汽压力通过排水阀将容器内的水压出。当容器内的水排干并充满蒸汽时，关闭蒸汽进口阀和排水阀，再次喷水使蒸汽凝结。如此循环往复，两个蛋形容器交替工作，不断排水。
Savery的水泵是靠真空吸力抽水的，抽水的深度不能超过六米。为了从几十米深的矿井中抽水，需要将水泵安装在矿井深处，利用高蒸汽压力将水抽到地面，这在当时无疑是困难和危险的。
纽科门和他的助手卡利在1705年发明了大气蒸汽机，称为纽科门大气蒸汽机。这种蒸汽机首先在英国普及，后来在欧洲大陆，直到19世纪初仍在制造其改型产品。纽科门的大气蒸汽机热效率很低，主要是因为蒸汽进入气缸后，凝结在刚被水冷却的气缸壁上，损失了大量的热量。
[蒸汽机机车]
蒸汽机机车
1764年，英国仪器修理工詹姆斯·瓦特在为格拉斯哥大学修理纽科门蒸汽机模型时注意到了这一缺点，并在1765年发明了冷凝器与缸壁分离的蒸汽机，并在1769年获得了英国专利。最初的瓦特蒸汽机仍然使用平衡杆和拉杆机构来驱动水泵。为了从冷凝器中提取冷凝液和空气，瓦特。
瓦特的创造性工作使蒸汽机迅速发展。他把只能提水的机械变成了可以广泛使用的蒸汽机，蒸汽机的热效率提高了一倍，大大降低了煤耗。因此，瓦特是蒸汽机的改革家。
自18世纪后期以来，蒸汽机不仅广泛应用于采矿，而且应用于冶炼、纺织、机械制造等行业。它使英国的纺织品产量在20多年间增加了5倍(从1766增加到1789)，为市场提供了大量的消费品，加速了资金的积累，对运输业提出了迫切的要求。
在船舶上使用蒸汽机作为推进动力的实验始于1776年，经过不断改进，美国富尔顿制造了第一艘实用的开轮推进蒸汽机船“克莱蒙特”号。从那以后，蒸汽机在船上用作推进动力已有一百多年了。
1800年，英国的特里维西克设计了一种高压蒸汽机，可以安装在更大的车体上。1803年，他用它推动了一辆在环形轨道上运行的机车，并找到了喜欢新奇的人乘坐，给他们充电。这是火车头的原型。英国的斯蒂芬森不断改进机车，于1829年造出了“火箭”。
19年底，随着电力应用的兴起，蒸汽机一度是电站的主要动力机器。1900期间，美国纽约有一个蒸汽机发电站，单台功率五兆瓦。
蒸汽机的发展在20世纪初达到顶峰。它具有恒转矩、变速、可逆、运行可靠、制造和维修方便等优点，因此被广泛应用于电站、工厂、机车和船舶，尤其是军舰上。
需要特别注意的是，很多教科书(历史书、物理书)都说瓦特是蒸汽机的发明者。这是误传。蒸汽机是扎维利和纽文分别在1698和1705年独立发明的，用于矿山抽水。当时的效率是非常低的。蒸汽机得到了很大的改进，冷凝器与汽缸分离，发明了曲轴、齿轮传动和离心调速器，使蒸汽机现代化，大大提高了蒸汽机的效率。瓦特的发明至今仍用于现代蒸汽机，动力的单位名称以他的姓氏命名，以纪念瓦特的贡献。