James Watt

« James Watt Un coup d'Oeil sur l'histoire de la technique jusqu'au début du XIXe siècle suffit à nous convaincre de ce que JamesWatt, du fait de la diffusion mondiale de ses inventions, en est une des principales figures.

Certes, il n'a pas inventéla machine à vapeur, mais s'il n'a fait que perfectionner un appareil existant, il en développa à tel point lesressources que son Oeuvre équivaut pleinement à celle de l'inventeur. Depuis au moins deux siècles, philosophes et inventeurs étaient à la recherche d'une somme d'énergie capable defournir une force supérieure à celle qu'on obtenait des muscles des animaux, des roues hydrauliques ou des moulinsà vent.

Comment y parvenir ? L'effet explosif de la poudre à canon était généralement connu, on savait égalementque des combustibles végétaux ou minéraux pouvaient, par ébullition, transformer l'eau en vapeur, en vase clos, etqu'on pouvait ainsi obtenir une pression.

Mais comment contraindre ces agents à un travail régulier et continu ? Onapprit, en 1643, par les expériences barométriques d'Evangelista Torricelli et de Blaise Pascal, que l'atmosphère a unpoids propre et qu'elle exerce, dans toutes les directions, une pression dont l'intensité dépend de l'altitude au-dessus du niveau de la mer. Les expériences faites par Jean de Hautefeuille et d'autres au moyen de la poudre à canon n'eurent pas de succès.Ce fut le contraire pour la vapeur.

L'une des voies, la plus naturelle, consistait à employer la pression de la vapeur,produite dans une chaudière appropriée, à refouler l'eau directement, ainsi que l'avait fait, avec quelque succès,Thomas Savery, en 1698.

L'autre, moins simple, était de laisser l'atmosphère exercer une pression sur un pistondans un cylindre ou au-dessous duquel la vapeur pourrait être condensée par un jet d'eau froide.

Le premier de cesprocédés était voué à l'échec, du fait que la technique de l'époque n'était pas en état de construire des chaudièrespouvant résister à la pression requise.

Le deuxième fut essayé, pour la première fois, par Denis Papin, vers 1690,mais il ne suivit pas plus avant dans cette voie.

C'est à Thomas Newcomen qu'il revint de perfectionner une machinebasée sur ce principe, qu'il acheva en 1712.

Cette machine avait un mouvement alternatif simple et pendant plusd'un demi-siècle elle demeura le moyen le plus efficace de pomper l'eau. C'est à Cartsdyke, aujourd'hui englobé dans la ville de Greenock, que James Watt naquit, le 19 janvier 1736.

Il étaitle sixième de huit enfants, dont cinq moururent en bas âge.

Il n'est pas surprenant que James ait été un enfantdélicat à élever et c'est pourquoi sa mère le gardait beaucoup auprès d'elle.

A l'école il ne manifesta aucuneaptitude particulière, jusqu'au jour où, vers treize ou quatorze ans, il s'initia aux mathématiques.

A l'âge de quatorzeans, il n'était pas préparé à un métier, comme la plupart de ses condisciples.

Bien que James n'eût pas subid'apprentissage, il avait passé beaucoup de temps dans l'atelier paternel son père était entrepreneur et armateur ety avait acquis une grande adresse dans le maniement des outils et connaissait tous les instruments de navigation,en sorte que, lorsqu'il fallut prendre une décision concernant son avenir, il déclara désirer devenir constructeurd'appareils mathématiques.

Comme il n'y avait, ni à Greenock, ni même à Glasgow, un maître capable de l'instruire, ildemanda conseil à un ami de sa famille, le Dr Robert Dick, du Glasgow College, qui l'incita vivement à aller à Londres,ville si justement réputée alors pour la fabrication des instruments.

Son père y consentit et, comme en ce temps-làil n'y avait pas de service de diligences pour la métropole, Watt fit le trajet à cheval.

Arrivé à Londres il se heurta àcette difficulté que les corporations dans le cas présent, la Worshipful Company of Clockmakers non seulementexigent un apprentissage de sept ans, mais en outre, recrutent leurs apprentis parmi leurs propres membres.Néanmoins, il trouva un maître, John Morgan de Cornhill, qui consentit à lui permettre de travailler pendant un an,dans sa boutique, moyennant une redevance de 20 guinées.

Ce fut une dure époque, car il travaillait dix heures parjour, jusqu'à 9 heures du soir, excepté le samedi, en ne dépensant que 10 shillings par semaine pour sa nourriture,afin de diminuer les frais de son père.

Peu robuste de sa nature et souffrant de migraines, il s'en ressentit dans sasanté ; mais, lorsque, en juillet 1757, il revint à Greenock, l'air de la mer lui donna des forces nouvelles et la vueadmirable sur les Highlands réconforta son esprit. Il décida alors de se mettre aux affaires.

Le premier travail qu'on lui confia fut de mettre en état quelquesinstruments d'astronomie, récemment offerts au Collège de Glasgow.

Il eut la chance de se voir à cette fin,accorder la permission d'installer son atelier dans une salle du Collège.

On lui donna, en outre, plus tard, le titre de"Fabricant d'Instruments Mathématiques de l'Université".

Sa deuxième tâche fut de réparer un modèle de la machineatmosphérique de Newcomen, dont on se servait au cours de Natural Philosophy et qu'on n'arrivait pas à fairefonctionner, bien qu'on l'eût envoyée en réparation à Londres.

Watt avait déjà émis, en 1759, quelques réflexions ausujet de la vapeur, mais il est douteux qu'il ait, jusqu'alors, vu une machine réelle.

Il se rendit maître de sonfonctionnement et mit le modèle au point, tout en remarquant qu'il devait s'arrêter au bout de quelques coups depiston, étant un vrai "mangeur de vapeur".

Ce fait l'intrigua et l'incita à commencer une série d'expériences sur lavapeur.

Il se rendit compte que le cylindre devait être chauffé jusqu'au point d'ébullition de l'eau et ensuite refroidipar le jet intérieur du fluide jusqu'à la température de l'air extérieur, d'où perte des trois quarts de la chaleur. Il découvrit également que le volume de la vapeur était de près de 1 800 fois supérieur à celui de l'eau dont ilémanait.

Un autre fait curieux enregistré par lui était que, au point d'ébullition, la vapeur contenait une beaucoupplus grande somme de chaleur que l'eau à la même température.

Il se heurta là à la propriété de la matière connuesous le nom de chaleur latente, propriété découverte, un an ou deux plus tôt seulement, par le Dr Joseph Black,professeur au Collège, qui lui expliqua le phénomène. Jour après jour, Watt médita sur le moyen d'éviter la perte de chaleur.

La solution lui vint comme un éclair, undimanche, au cours d'une promenade à Glasgow Green, ce qu'il raconta, bien des années plus tard, à un ami, comme. »