Gerçekten, kömür madeni işletmecilerinin böylesine masraflı bir makineyi
kullanmaları için birer "Krezüs" olmaları ya da başlarının çok
sıkışması gerekiyordu. Bu makine aslında üretilen malın yüksek bir oranını
yutmaktaydı. Şikâyetler çoktu ama, yapımcılarının elinden bir şey gelmiyordu. O
günün teknik imkânlarına göre makine 'azami' derecede geliştirilmişti ve artık
olduğu gibi kabullenmekten başka çıkar yol yoktu.
Buhar makinesinde teknik kendine düşeni yapıp bitirmişti. Bundan sonra gelişme
ancak bilimin başarabileceği bir işti. Çünkü şu ya da bu parçanın
geliştirilmesi değil, makinenin bütünüyle bilimsel yönden ele alınıp gözden
geçirilmesi gerekmekteydi.
Bilimin bu tür bir icada karışması, şimdiye kadar anlattıklarımızdan da
anlaşılacağı gibi, sık görülen bir olay değildi. Çünkü rasyonel yöntem, bilimin
bir dalından ötekine ağrr ağır geçiyordu. Eski Yunanda geometri bilimi,
etkisini mimaride hemen göstermişti. Akropol bunun en açık örneğidir. Kepler,
Galile ve Newton zamanında astronomi bilimi etkilerini büyük coğrafi keşiflerde
ve bunların getireceği siyasal, ekonomik ve toplumsal değişimlere yol açan
gemicilikte gösterdi, işte şimdi bilim üçüncü defa etkisini göstermek üzereydi:
Galile, Toricelli, Pascal, Otto von Gerioke, Boyle ve Mariotte ile 'gazların
dinamiği' bilimi doğuyordu.
Bilimsel düşüncenin bu üçüncü icadı, uygarlık alanında ötekilerden de büyük bir
devrim yaratacaktır. Çünkü birincisinin sanatı ve Hellen düşüncesini
geliştirmesine, ikincisinin okyanuslararası geniş çapta ticareti ve
İngiltere'nin üstünlüğünü sağlamasına karşılık, üçüncüsü, sanayi ve mekanik
uygarlık çağını açacak, kapitalist burjuvaziye ve bilimsel düşünceye yepyeni
bir hız verecektir.
1756'dan beri Glasgow Üniversitesinde bir kimya ve tıp dersleri vermekte olan
Joseph Black (1728-1799), o tarihte tanınmış bir bilim adamıydı. Doktora tezi,
ilk keşfinin "karbonik gaz"ın tanıtımı olmuştu. Konferansında o gün,
başka bir keşfinden, "ısı ve gaz"dan söz ediyordu.
Toricelli'den Mariotte'a kadar birçok fizikçiler sayesinde "gaz
teorisi"nin geliştiği o günlerde "ısı" üzerine henüz pek az şey
bilinmekteydi. Buz neden erir? Su ısındıkça neden buharlaşır? Maddeler katı,
sıvı ya da gazken neden durum değiştirirler? O güne kadar rasgele cevaplar
verilen sorulardı bunlar.
İlk akla yakın düşünceyi ileri' süren Fransız fizikçisi Guillaume Amontons
(1668-1705) oldu. Amontons'a göre bütün maddelerde "kalorik" denilen
ve ölçülemeyen bir akışkan madde bulunmaktaydı Maddelerin değişmeleri, bu
'kalorik'in az ya da çok miktarda bir araya gelmesinden oluşuyordu. Bu
ölçülemeyen esrarlı akışkanlığa bugün rahatça 'saçma' diyebiliriz; ama bunun
verimli deneylere yol açan bir varsayım olduğunu da unutmamalıyız. Gerçekten
de, Amontons'un "kalorik" hakkındaki bu varsayımı, altmış yıl sonra
Black'in deneylerine temel olacak ve Watt makinesini icat eder etmez de
uygulama alanına girecektir.
Black'in ilk gözlemi şu oldu: Belli miktardaki bir kısım maddelerin sıcaklığını
bir derece yükseltmek için değişmeyen bir miktarda ısı vermek gerekmektedir.
Bu, o maddenin "özgül ısı"sıdır. Black bundan sonra "o"
derecede buz ve sıvı suyun 'özgül ısı'sını oranladı. Buzu eritmek için
verilecek ısının, sıvı suyun ısısını bir derece yükseltecek sıcaklıktan 79.5
kat fazla olduğunu gördü. Bu da, buzun sıvı sudan çok daha fazla ısı depo
ettiğini, katı hale gelirken bu ısıyı salıverdiğini kanıtlıyordu.
Bilgin, daha sonra su buharında da buna benzer bir oluşumun varlığını
gözlemledi. 99 derece suyu, 100 dereceye yükseltmekle buharlaştırmak aynı şey
değildi. Birincisi için 1 derece ısı yeterliyken, ikincisi için, 537 derece ısı
gerekmekteydi. Başka bir deyimle, bir gram suyu 1 dereceden 100 dereceye
getirmek için 100 kalori yeterken, 100 dereceden, buhar haline getirmek için
537 kalori vermek gerekiyordu. Bu da, buhar elde etmenin ısıtmaktan kat kat
pahalı olduğunu göstermekteydi.
Prof. Black, bunları Glasgow Üniversitesinde anlatırken, sıralardan birinde
oturan James Watt adlı bir. işçi de;, harıl harıl not alıyordu.
James Watt, Üniversitenin ve doğrudan Prof. Black'ir koruması altındaydı.
Durumu, aynı zamanda ortaçağ loncalarının ayrıcalıklarını XVII. yüzyılda bile
hâlâ nasıl savunduklarına tipik bir örnektir. James Watt, 19 Ocak 1736'da
İskoçya'da, Glasgow'dan 30 km uzakta, Greenock'da doğmuştu. Çocukluktan
babasının atölyelerindeki gemicilikle ilgili kronometre, pusula, oktan ve
sekstan gibi araçlara ilgi duymaya başladı Bu hevesi, büyüdükçe arttığından
ailesi' onu ayarlı araçlar yapımcılığını öğrenmesi için Londra'ya' göndermeye
karar verdi.
Loncalardan 'protesto' sesleri ta o zamandan yükselmeye başladı. Watt'ın bağlı
olduğu lonca, çıraklarını üyeleri arasından alır ve yedi yıllık bir çıraklık
dönemini gerekli sayardı. Bu, Watt’ın işine gelemezdi, çünkü ailesinin
mali" durumu, bir an önce hayata atılıp para kazanmasını gerektiriyordu.
Bir yıllık bir çalışmadan sonra Glasgow'a döndü; ve ayarlı araçlar satan bir
dükkân açmaya karar verdi.
Loncalar ikinci defa karşısına dikildiler; mesleğin bütün aşamalarından
geçmemiş bir kimsenin dükkân açmaya hakkı yoktu. Üniversite ona yardım elini
uzatmasaydı genç adam açlıktan ölmeye mahkûmdu. Üniversite onu "matematik
araçlar yapımcılığına atadı.
Şimdi Watt'ın hayatı yepyeni bir düzene girmişti. Bir yandan fizik
laboratuvarındaki araçların onarılmasıyla uğraşıyor, öte yandan da, büyük ilgi
duyduğu Prof. Black'in konferanslarını izliyordu. Böylece 1763'te ilk olarak
Newcomen'in makinesiyle karşılaştı. Makineyi onardıktan sonra fizik laboratuvarına
geri vermeden önce işleyişini bir süre şaşkın seyretti. Makine kesik kesik
çalışıyor. Birkaç hareketten sonra bütün buharı harcadığından duruyor, kazan
yeniden buhar yapıncaya kadar çalışmadan kalıyordu. Üstelik çok buhar
harcıyordu.
Genç İskoçyalı, böylesine obur bir makinenin ne kadar masraflı olduğunu görünce
bunun "nedeni"ni bulmayı aklına koydu Prof. Black'in derslerinin ve
kendi kişisel deneylerinin ışığı altında araştırmalara girişti. İşe, belirli
miktarda kömürün ne hacimde buhar sağladığını bulmakla başladı. Böylece
Black'in dediği gibi, masrafın büyük kısmı, suyun 100 dereceye
yükseltilmesinden değil, buharlaşması için gereken 537 kat fazla kaloriden
ileri geliyordu. Önce kömür gibi pahalı bir maddenin israf edilmesinin önüne
geçmek, sonra da ısının kaybolmasını önlemek gerekiyordu.
Watt işe, kazan, silindir ve boruları da içine almak üzere bütün makinenin
ısısını saklayıcı tedbirler almakla başladı. Ancak, bu tedbirlerin beklediği
sonucu vermediğini hemen gördü. Her piston hareketinde silindirin içine soğuk
su fışkırıyor ve bunun sebep olduğu ısı düşüşü yetmiyormuş gibi, sıvılaşma da
tam olmuyordu. Sıvılaşmadan sonra su 75 derece dolayında duruyor, silindirde
pistonun düşmesini engellemeye yetecek kadar, yarım atmosferlik bir buhar
basıncı kalıyordu. Dolayısıyla kaybedilen güç yüzde elliyi buluyordu.
Bunun tek çaresi, buharı mümkün olduğu kadar sıcak ve sıvılaştırıcı suyu da
mümkün olduğu kadar soğuk tutmaktı. Watt, bu işlemler için iki ayrı kabın
kullanılması gerektiğini düşündü. Silindiri "kalorifüj" (ısıyı
koruyan) tedbirlerle sıcak tutmaya, sıvılaşacak buharı da "kondansör"
(soğutucu) adını verdiği özel bir kaba göndermeye ve orada rahatça soğutmaya
karar verdi.
Silindirin bir tarafının açık olmasının da soğumayı hızlandırdığını gördü. Bunu
önlemek için, pistonun iki tarafının da kapatılarak yalnız piston kollarının
geçmesine yarayacak kadar delikler bırakmak gerekiyordu. Ancak, bu yeniliğin de
bir sakıncası vardı; pistonun iki yanının da kapatılması sonucu içeri hava
girmediğine göre, pistonun itilmesi konusunda hava basıncına güvenilemezdi.
Genç mucit, bu sakıncayı, hava basıncı yerine pistonun her iki yanma da buhar
alarak giderdi. Basınç, böylece ortadan kaldırılıyor, piston denge
düzenleyicisinin öteki koluna asılı tulumba kollarının ağırlığı tarafından
itilerek harekete geçiyordu.
Watt'ın getirdiği başlıca değişiklik, icadının bir "hava makinesi"
değil, bir "buharlı makine" olmasaydı. Hava burada hiçbir rol
oynamıyordu. İtici güç buhardı ve Newcomen'in makinesindeki yarım atmosfere
karşılık, bir buçuk atmosferlik bir güç yaratmaktaydı.
Watt, maden ocaklarından su boşaltmaya yarayan makinesinin ilk 'prototip'ini
1769'da meydana getirdi. Gerekli sermayeyi Birminghamlı bir sanayici olan
Doktor Roebuck vermişti. İlk makineye "tek etkili" dendi; çünkü iki
piston hareketinden yalnız biri itici güce sahipti. Bununla birlikte makine,
yıllar süren çabaların ürünüydü, Watt bu uğurda bütün varını yoğunu tüketmiş,
üstelik Black ve başkalarına da 300.000 frank borçlanmıştı. Uzun, acılı ve umutsuz
bir dönemden sonra Birminghamlı sanayici, Matthew Boulton'la (1728-1809)
tanışması Watt'ın hayatının bütün gidişini değiştirdi. Bu adam dinamik ve
açıkgözdü, üstelik iyi hesaplanmış ve kâr getirmesi beklenen bir iş oldu mu
tehlikeyi göze almaktan çekinmezdi. Watt’ın "ateşli tulumba"sının
Newcomen'inkinden daha güçlü ve ekonomik olması nedeniyle ona üstün gelmesi
gerektiğini hesaplayarak Watt'la ortak olup bunların yapımına girişti. Böylece,
1775 Mayısında Sanayi Devrimi'nin de kaderi belirlenmiş oldu.
Önsezisi Boulton'u aldatmadı. Maden ocakları işletmeleri yeni makinenin
satışındaki uygun şartların da yardımıyla, art arda ısmarlamaya başladılar.
Watt böylece borçlarını ödeyebildi ve üç-beş kuruş para sahibi oldu. Ortağı onu
yeni bir tasarıyla etkilememiş olsaydı hayatından memnun, eseriyle yetinip
kalacaktı.
Watt'ın "ateşli tulumba"sı madenlerden su çekmek için meydana
getirilmiş makinelerin, kuşkusuz, en mükemmeliydi ama, başka alanlara da
uygulanmaz mıydı? Denge düzenleyicisinin hareketleri tulumba kolundan başka bir
şeyi de harekete getirebilir miydi? Wilkinson makinesini dökümhane körüğüne
uygulamıştı. Onlar da bir mekanik testere, bir hadde makinesi, dokuma tezgâhı
ya da bir değirmene bağlayamaz mıydı? Kısacası "ateşli tulumba" hayvan
gücü, hidrolik çark ya da yel değirmeni gibi, hatta onlardan daha geniş
alanlarda uygulanan bir "motor" sistemi haline getirilemez miydi?
Bunun için, önce bu tulumbanın belli başlı bir kusurunu gidermek gerekiyordu.
Makine, ancak piston indiği zaman itici güç meydana getirmekteydi. Bu durumuyla
düzensiz işleyen bir araçtı. Madenlerden su çıkartma işinde büyük bir sakınca
olmamakla birlikte, bir araç-makinede büyük bir kusurdu bu. Yani Boulton'un
önerdiği alanlarda kullanılabilmesi için pistonun her iki hareketinin de itici
güç doğurması gerekmekteydi.
Watt, 1780'de yeniden işe koyuldu. Çözüm ilke olarak kolaydı: Buharın, pistonun
her iki yanına da etki yapmasını sağlamak gerekiyordu. Watt, pistonun iki
yanına da buhar göndermeye ve kullanılmış buharı kondansöre itmeye yarayacak
bir aygıt düşündü. Hareketlerin düzenli ve sürekli olması için demirden ağır
bir düzenteker ekledi. Buharın her iki yana eşit dağılımını sağlayacak bir
bilyalı regülatör koydu. Bu regülatör günümüze kadar 'ters tepkili' makinelerde
kullanılmaktadır.
Kaydol:
Kayıt Yorumları (Atom)
YATMA ZAMANI
GEREKLİ OLANLAR: Oyuncak hayvan Oyuncağı içine alacak büyüklükte karton kutu Eski havlu, eski kumaş parçaları, pamuk Çocuğunuz uy...
-
Türk milletinin bugün ve gelecekte tam bağımsızlığa, huzur ve refaha sahip olması, devlet yönetiminin millet egemenliği esasına dayandırılma...
-
KARADENİZ BÖLGESİ A. BÖLGENİN GENEL COĞRAFİ ÖZELLİKLERİ Türkiye’nin kuzeyinde yer alan bölge, ismini Karadeniz’den alır. Doğuda Gürc...
-
14. Yüzyıl Başlarında Anadolu ve Avrupa’nın Genel Durumu 1243 yılında Kösedağ Savaşı’nı kaybeden Türkiye Selçuklularının merkezi otorites...
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder