## ワットの蒸気機関の改良の周辺
### 1.
蒸気機関以前の動力源
ワットが蒸気機関を改良する以前、人々は主に次のような動力源を利用していました。
* **人力・畜力:** 最も原始的な動力源であり、農業、鉱業、運輸など様々な場面で利用されていました。しかし、出力や持続時間に限界がありました。
* **水力:** 水車の回転力を利用する水力は、人力・畜力に比べて大きな力を得ることができ、製粉や製糸など幅広い用途に利用されました。しかし、水力発電は水資源の近くに立地する必要があり、場所的な制約がありました。
* **風力:** 風車の回転力を利用する風力は、主に穀物の製粉や揚水に利用されました。しかし、風力は不安定で、風の強い地域に限られていました。
### 2.
ニューコメン機関とワットの改良点
ジェームズ・ワットが蒸気機関を改良する以前、トーマス・ニューコメンによって実用化されたニューコメン機関が存在しました。ニューコメン機関は、シリンダー内で蒸気を冷却して真空状態を作り出し、大気圧によってピストンを押し下げることで動力を得ていました。
ワットはニューコメン機関の熱効率の悪さに着目し、1765年から1776年にかけて以下の重要な改良を加えました。
* **分離凝縮器の採用:** シリンダーとは別に凝縮器を設けることで、シリンダーの温度を常に高温に保ち、熱効率を大幅に向上させました。
* **複動式エンジンの開発:** ピストンの両側に蒸気を交互に作用させることで、出力の向上と回転運動の実現を可能にしました。
* **出力調整機構の導入:** 蒸気の供給量を調整することで、エンジンの出力や回転数を制御することを可能にしました。
これらの改良により、ワットの蒸気機関はニューコメン機関に比べて飛躍的に効率が向上し、様々な分野での利用を可能にしました。
### 3.
ワットの蒸気機関の影響
ワットの蒸気機関の改良は、産業革命を加速させる原動力となり、社会全体に大きな影響を与えました。
* **工場の機械化:** 蒸気機関は、従来の水力や風力に比べて強力で安定した動力源であったため、工場の機械化を促進し、大量生産を可能にしました。
* **鉱工業の発展:** 特に鉱山では、蒸気機関を利用した揚水ポンプの導入により、より深く、より効率的に採掘することが可能になりました。
* **輸送機関の発達:** 蒸気機関は、蒸気船や蒸気機関車などの新しい輸送機関の開発に繋がり、人や物の移動を飛躍的に増加させました。
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ワットの改良後の蒸気機関の発展
ワットの改良後も、蒸気機関はより高性能、より小型化を目指して、様々な改良が加えられていきました。
* **高圧蒸気の利用:** より高い圧力の蒸気を使用することで、エンジンの出力を更に向上させる試みがなされました。
* **多段膨張機関の開発:** 蒸気を複数回に分けて膨張させることで、熱効率を更に高める技術が開発されました。
* **内燃機関の登場:** 19世紀後半には、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンといった内燃機関が登場し、蒸気機関は徐々にその役割を終えていきました。