《蒸汽时代的来临.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《蒸汽时代的来临.doc（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、“蒸汽时代”的来临蒸汽机的广泛运用及现代工厂的出现 珍妮机问世以后，出现了很多机器。这些机器起初是用人力或畜力驱动的，也有的借助水力和风力来推动。但使用水力和风力，受到自然条件的限制。随着机器使用的增多，动力成为制约机器生产进一步发展的严重问题。英国人瓦特经过多年的钻研，广泛汲取前人的研究成果，制成了性能可靠的蒸汽机，1785年正式在工厂投人使用。蒸汽机利用蒸汽产生的动力来推动机器，它能产生巨大的动力，而且不受自然地理条件的限制，很快在纺织业中得到广泛运用，并迅速被推广到其他工业生产部门。后来，越来越多的生产部门使用机器，社会生产力大幅度提高，工业革命进人一个崭新的发展阶段。人们因此把第一次工
2、业革命时期称为“蒸汽时代”。 正如纺纱方面的发明导致织布方面相应的发明一样，某一工业中的发明促进了其他工业中相应的发明。新的棉纺机引趄对动力的需要，这种动力较传统的水车和马所能提供的动力更充裕、更可靠。约1702年前后，一台原始的蒸汽机已由托马斯纽科门制成，并被广泛地用于从煤矿里抽水。但是，比起它所提供的动力来，它消耗燃料太多，所以经济上仅适用于煤田本身。1763年，格拉斯哥大学的技师詹姆斯瓦特开始改进纽科门的蒸汽机。他同制造商马修博尔顿结成事业上的伙伴关系，博尔顿为相当昂贵的实验和初始的模型筹措资金。这一事业证明是极其成功的；到1800年即瓦特的基本专利权期满终止时，已有500台左右的博尔顿
3、-瓦特蒸汽机在使用中。其中38的蒸汽机用于抽水，剩下的用于为纺织厂、炼铁炉、面粉厂和其他工业提供旋转式动力。蒸汽机的历史意义，无论怎样夸大也不为过。它提供了治理和利用热能、为机械供给推动力的手段。因而，它结束了人类对畜力、风力和水力的由来已久的依赖。这时，一个巨大的新能源已为人类所获得，而且不久，人类还能开发倘藏在地球中的其他矿物燃料，即石油和燃气。如此，开始了一种趋向，它导致目前的局面：西欧和北美洲每人可得到的能量分别为亚洲每人的115倍和29倍。这些数字的意义在一个经济力量和军事力量直接依赖于所能获得的能源的世界中是很明显的。实际上，可以说，19世纪欧洲对世界的支配与其说是以其他任何一种手
4、段或力量为基础，不如说是以蒸汽机为基础。 瓦特经过多年的钻研，广泛汲取前人的研究成果，制成了性能可靠的蒸汽机，为英国的工业革命提供了强大的动力，并将其带入一个新的发展阶段。 发生在18世纪60年代英国的产业革命即工业革命，实际上是一场工业技术的革命。它表现在以机器代替人力，以大规模的工厂生产代替个体工场手工生产，即在生产力和生产关系方面均发生了巨大的变革，它使人类历史进入了一个全新的时期。一座座工厂在绿色的原野上耸立起来，高大的烟囱冒出浓黑的烟雾，机器的轰鸣声惊醒了沉寂的山坳，人类的生活方式在工业革命中发生着巨大的变化。而这一切发生的直接动因则是不断创新的纺织技术导致的蒸汽机的出现，蒸汽机作为
5、这个时代的核心技术，第一次解决了人类大规模制造和利用动力的问题。 蒸汽机时代发端的直接动因主要是工业革命的发源地英国棉纺织业的发展导致的纺织机发明与改进需要新的动力；英国采煤业的发展也急需要新的动力机械，蒸汽机的发明正是在矿井排水问题的刺激下产生的；而自然科学的新成就和生产技术的提高则是蒸汽机发明的必要条件。概括地说，社会生产发展的需要是蒸汽机得以发明的催产婆，而自然科学的成就是蒸汽机得以发明的理论基础，相关的生产技术的进步则是蒸汽机得以发明的技术保证。蒸汽机的发明，以蒸汽动力代替人力，迎来了世界近代的第一次技术革命。蒸汽机的发明者瓦特的名字和蒸汽机一起传遍全世界，瓦特也被人们誉为“蒸汽大王”
6、。瓦特是近代第一次技术革命的伟大旗手。 随着蒸汽机的发明和不断完善，到1784年蒸汽机作为一种动力机，不但在纺织、采矿业中得到广泛的应用，而且还被推广应用到交通运输、冶金、机械、化工等一系列工业部门，使社会生产力以前所未有的高速度发展，出现了蒸汽机时代的技术革命。上图：瓦特像 瓦特和他的蒸汽机模型 蒸汽机为机器大工业的发展解决了至关重要的动力问题，还为机器大工厂的建立开拓了极其广阔的地理空间。此后，凡是有燃料（煤炭）的地方，就能兴建工厂。 瓦特改良后的蒸汽机和示意图 英国的工厂可以开设在市场繁荣、交通发达之处，以便购买原料和销售产品；它可以移近人口密集地带，以便招募人员；许多工厂可以汇集在一起
7、，进而形成工业城市。工业革命还创造了新的工业制度工厂制度。 左图：英国工业革命时期的一家煤矿；右图：新型纺织工厂 自瓦特蒸汽机的发明为第一次工业革命注入了强劲的推动力，从18世纪80年代末到19世纪初的30多年时间内，英国的纺织业、采矿业、冶金业、机器制造业得到空前的发展。纺织业是英国工业革命的先行工业。在未采用蒸汽机的毛纺织品业，1788年的年产量为75000匹，而在采用蒸汽机后，到1817年，年产量则增加到490000匹，在未采用蒸汽机之前17761780年间，英国平均每年的纺织品出口额为670万英镑，而蒸汽机被采用后的17971800年间，每年的纺织品出口额猛增到4143万英镑。同样，采
8、矿业也得到了极大发展。以产煤业为例，刚引入瓦特蒸汽机不久的1790年，产煤量为760万吨，而到1795年，则增加到10000万吨。冶金业同样也获得迅速发展。在采用蒸汽机机之前的1788年，生铁年产量为61300吨，而在采用蒸汽机之后，1796年的年产量即增加到125000吨。在以上各部门蓬勃发展的影响下，机器制造业也得到相应的发展。以蒸汽机制造业为例，1810年英国的蒸汽机的年产量已达5000台，而到1825年，蒸汽机的年产量已达15000台。 蒸汽工厂 蒸汽机能够提供强大动力。资本家可以用一台蒸汽机推动许多台机器雇佣更多的工人组织大规模的工业生产，工厂制度于是兴起。为了便于生产经营，就把许多
9、工厂建在一起，工业城市逐渐形成了。 在工厂中，由于成套的机器设备的使用，工人的任务被降到简单操作的水平，妇女、儿童可以很快地掌握，于是他们作为廉价劳动力被工厂大量雇佣。 使用童工 交通运输革命 随着工业的发展，交通运输被提到了日程。工业革命以后，大机器生产需要运进大批原料并及时把堆积如山的产品运到各地。人力、畜力和简陋的运输工具就无法胜任了。于是交通运输的革新又被提到了日程。人类水上交通技术的变革，同样始自蒸汽机的使用。1807年，美国人富尔顿发明蒸汽汽船。他使用从英国进口的万能蒸汽机，驱动客轮在哈得孙河航行，揭开了蒸汽轮船时代的序幕。1811年，英国人利用这项发明也很快造出了自己的汽船。这样
10、英国担任远洋航运的商船队力量大大加强了。远洋货轮把英国的消费商品运销到世界每个角落，又把英国所需要的各种工业原料、生活用品运回。交通运输革命从根本上改变了地球上各地区彼此隔绝的状态。它迅速地扩大了人类的活动范围并加强各地之间的交往，为世界市场的形成提供了条件。 从1770年起，苏格兰、法国和美国的发明者就在船上试验蒸汽机。第一艘成功的商用汽船是由美国人罗伯特富尔顿建造的；他曾前往英国学习绘画、但是，与詹姆斯瓦特相识后，转而研究工程学。1807年，他使自己的“克莱蒙脱号”汽船在哈得孙河下水。这艘船配备着一台驱动明轮的瓦特式蒸汽机，它溯哈得孙河面上，行驶150哩，抵达奥尔巴尼。其他发明者也以富尔顿
11、为榜样，其中著名的有格拉斯哥的亨利贝尔，他在克莱德河两岸为苏格兰的造船业打下了基础。早期的汽船仅用于江河和沿海的航行，但是，1833年，“皇家威廉号”汽船从新斯科舍行驶到英国。5年后。“天狼星号”和“大西方号”汽船分别以16天半和13天半的时间朝相反方向越过大西洋，行驶时间为最快的帆船所需时间的一半左右。1840年，塞缪尔肯纳德建立了一条横越大西洋的定期航运线，预先宣布轮船到达和出发的日期。肯纳德宣扬他的航线是已经取代“与帆船时代不可分离的、令人恼火的不规则”的一条“海洋铁路”。到1850年，汽船已在运送旅客和邮件方面胜过帆船，并开始成功地争夺货运。图示：美国人富尔顿 富尔顿1807年制造的克
12、莱蒙特号蒸汽船 19世纪美国的蒸汽火轮船 1800年后，人们开始研究用蒸汽机作为牵引动力。1814年，英国人史蒂芬孙研制出的世界上第一台蒸汽机车试运行成功。1825年，英国建成世界上第一条铁路，史蒂芬孙的火车头拖着一长列客车和货车前进，时速达25公里。此举开拓了陆地交通运输的新纪元，人类进入了所谓“铁路时代”。铁路运输的优越性一经确认，英国迅速掀起一股铁路建筑的狂热，不到三十年的时间就修建了近万千米的铁路，把各个城市都连接起来。1840年以后，欧洲大陆和美国也相继开始了大力兴建铁路的时期。 1830年以后，公路和水路受到了铁路的挑战。这种新的运输方式分两个阶段实现。首先出现的是到18世纪中叶已
13、被普遍使用的钢轨或铁轨，它们是供将煤从矿井口运到某条水路或烧煤的地方用的。据说，在轨道上，一个妇女或一个孩子能拉一辆载重四分之三吨的货车，一匹马能干22匹马在普通的道路上所干的活。第二个阶段是将蒸汽机安装在货车上。这方面的主要人物是采矿工程师乔治斯蒂芬森，他首先利用一辆机车把数辆煤车从矿井拉到泰恩河。1830年，他的机车“火箭号”以平均每小时14哩的速度行驶31哩，将一列火车从利物浦牵引到曼彻斯特。短短数年内，铁路支配了长途运输，能够以比在公路或运河上所可能有的更快的速度和更低廉的成本运送旅客和货物。到1838年，英国已拥有500哩铁路；到185O年，拥有6600哩铁路；到1870年，拥有15
14、500哩铁路。图示：英国人史蒂芬孙 最早的火车头和早期火车 这是1830年蒸汽机车牵引列车行驶在铁路上的情景。火车出现后，英国掀起修建铁路的热潮。不到三十年的时间就修建了近万千米的铁路，把各个主要城市都连接起来。 法国陆军技术军官古诺发明了世界上第一辆蒸汽动力车 1763年，法国陆军的技术军官古诺 所在的兵工厂生产一种炮身由生铁铸成的大炮，需要几匹强壮的马才能拉动。古诺希望将蒸汽力作为拉大炮车辆的牵引力，并且向陆军部提出了制造一台样机的建议。他很快得到了法国陆军大臣肖瓦兹尔公爵的支持，拨给他20000英镑进行试制。经过6年努力，1769年，古诺制成了他设想中的蒸汽车。 蒸汽车车身是很重的木制框
15、架，前面支撑着一个大锅炉，后面是两个汽缸，锅炉产生的蒸汽送进汽缸，推动着装在里面的活塞上下运动，再通过曲柄把活塞的运动传给装在车框架下面的前轮，操纵前轮转动前进。 古诺驾着他的蒸汽车真的走起来了！不过它的速度1小时只有4000米，比马车慢得多。而且蒸汽车走了15分钟就停下来了，原来锅炉里的蒸汽已经用完了。古诺只好下车给锅炉添水加煤，等到锅炉里重新喷出蒸汽以后才能继续行走。古诺的这辆蒸汽动力车在陆地上行驶，并不依赖木轨或铁轨运行，因此它可以被看作是马车之后汽车出现之前的动力车辆，而不能看作是火车的前身。 又经过反复改进，这台蒸汽车上已经可以乘坐4个人，速度也提高到每小时9000米了。陆军部下令古诺制造更大的蒸汽车，要求达到载重4580千克的标准。1771年，一台更大型的蒸汽车经过改进，已经可以达到牵引4-5吨重物的水平。但这辆车造成后，法国政府对此已经没有什么兴趣了。 尽管如此，古诺的试验蒸汽动力车却是自车轮发明以来，有关陆地运输的最大事件。在此之前，车轮只是一种被动性装置，用以减少车辆与地面之间的磨擦。只有古诺的机器是将蒸汽机的动力通过齿轮传到车轮本身，使车轮变成实际推动车辆运行的工具。这是今日所有火车，汽车与货车行驶时的基本原理。车轮第一次可借人力或畜力以外的动力向任何方向行驶，而且车轮的基本作用已完全改变了
