第八十四章 勢在必得(二)
朱瞻基有一些莫名其妙,說道:“其他的我都知道一些,只是石油真的有你說的那麼重要嗎?神乎其神的。”
孟歆苦口婆心地說道:“殿下,一個社會生產力的進步取決於什麼?咱們考察一個人的勞動--比如,一個人去砍樹。首先,是他要有工具。我們以前說過了,人類工具的第一次進步是石器工具的發明。當然了分爲兩個步驟--先是舊石器時代;然後是新石器時代。隨着石器時代的到來,人類從狩獵、採集逐步進入到了遊牧和農耕社會。對應的生產力決定的生產關係、經濟基礎決定的上層建築,人類社會開始了原始社會。就是咱們中原大地中華文明的遠古文明--盤古、伏羲、女媧、燧人氏、有巢氏、神農氏、軒轅皇帝、堯舜禹的時代。人類工具的第二次進步是青銅器的發明、發現和使用。人類進入到了農耕社會。對應的生產力決定的生產關係、經濟基礎決定的上層建築,人類社會開始進入到了了奴隸社會。就是咱們的夏商周時代。人類工具的第三次進步是鐵器工具的發明、使用。對應的生產力決定的生產關係、經濟基礎決定的上層建築,人類社會開始了從奴隸社會進入到了封建社會。在咱們中國,就是秦朝的開始。當然,戰國是一個過渡階段。勞動工具的進步到了一個峰值。我們看勞動--就是生產力進步的第二個要素--能量。我們伐木、砍樹有工具了,還要有什麼?”
朱瞻基無辜地看着孟歆,說道:“揮舞斧子砍唄。”
孟歆說道:“殿下還不糊塗。知道有了刀,殺人還要有刀斧手來操刀砍人。生產的第二個要素是能量或者叫能源。簡單地說就是要有力氣。原始社會,我們最開始的時候是隻會使用自己的力氣、力量、能源。後來,人類聰明地發現、發明了使用畜力。就是馴化了牛馬,爲我們拉車、耕地。現在,歐洲的西夷正在發現、發明、使用煤炭燒水使用蒸汽機。然後就是--用蒸汽機帶動珍妮紡紗機織布;在冶煉、紡織、機器製造等行業中也都獲得迅速推廣。它使英國的紡織品產量在20多年內(從1766年到1789年)增長了5倍,爲市場提供了大量消費商品,加速了資金的積累,並對運輸業提出了迫切要求。
在船舶上採用蒸汽機作爲推進動力的實驗始於1776年,經過不斷改進,至1807年,美國的富爾頓製成了第一艘實用的明輪推進的蒸汽機船“克萊蒙脫”號。此後,蒸汽機在船舶上作爲推進動力歷百餘年之久。
1801年,英國的特里維西克提出了可移動的蒸汽機的概念,1803年,這種利用軌道的可移動蒸汽機首先在煤礦區出現,這就是機車的雛型。英國的斯蒂芬森將機車不斷改進,於1829年創造了“火箭”號蒸汽機車,該機車拖帶一節載有30位乘客的車廂,時速達46公里/時,引起了各國的重視,開創了鐵路時代。
19世紀末,隨着電力應用的興起,蒸汽機曾一度作爲電站中的主要動力機械。1900年,美國紐約曾有單機功率達五兆瓦的蒸汽機電站。
蒸汽機的發展在20世紀初達到了頂峰。它具有恆扭矩、可變速、可逆轉、運行可靠、製造和維修方便等優點,因此曾被廣泛用於電站、工廠、機車和船舶等各個領域中,特別在軍艦上成了當時唯一的原動機。
蒸汽機按蒸汽在活塞一側或兩側工作,可分爲單作用和雙作用式;按汽缸佈置方式,可分爲立和臥式;按蒸汽是在一個汽缸中膨脹或依次連續在多個汽缸中膨脹,可分爲單脹式和多脹式;按蒸汽在汽缸中的流向,可分爲迴流式和單流式;按排汽方式和排汽壓力可分爲凝汽式、大氣式和背壓式。
簡單蒸汽機主要由汽缸、底座、活塞、曲柄連桿機構、滑閥配汽機構、調速機構和飛輪等部分組成,汽缸和底座是靜止部分。從鍋爐來的新蒸汽,經主汽閥和節流閥進入滑閥室,受滑閥控制交替地進入汽缸的左側或右側,推動****。
蒸汽機的發展首先體現在功率和效率的提高,而這又主要取決於蒸汽參數的提高。初期蒸汽機的蒸汽壓力僅爲0.11~0.13兆帕,19世紀初才達到0.35~0.7兆帕,20世紀20年代曾用到6~10兆帕。在蒸汽溫度上,19世紀末還不超過250℃,而到20世紀30年代曾用到450~480℃。
至於效率,瓦特初期連續運轉的蒸汽機,按燃料熱值計總效率不超過3%;到1840年,最好的凝汽式蒸汽機總效率可達8%;到20世紀,蒸汽機最高效率可達到20%以上。
在轉速方面,18世紀末瓦特蒸汽機僅40~50轉/分;20世紀初轉速達到100~300轉/分,個別蒸汽機曾達到2500轉/分。在功率方面,最初單機功率僅幾馬力,20世紀初的一臺船用蒸汽機的功率可達25000馬力。
隨着蒸汽參數和功率的提高,蒸汽已不可能在一個汽缸中繼續膨脹,還必須在相連接的汽缸中繼續膨脹,於是出現了多級膨脹的蒸汽機。蒸汽機因受到潤滑油閃點的限制,所用蒸汽的最高溫度一般都不超過400℃,機車,船用等移動式蒸汽機還略低一些,多數不高於350℃。考慮到膨脹的可能性和結構的經濟性,常用壓力在2.5兆帕以下。蒸汽參數受到限制,從而也限制了蒸汽機功率的進一步提高。
蒸汽機的出現和改進促進了社會經濟的發展,但同時經濟的發展反過來又向蒸汽機提出了更高的要求,如要求蒸汽機功率大、效率高、重量輕、尺寸小等。儘管人們對蒸汽機作過許多改進,不斷擴大它的使用範圍和改善它的性能,但是隨着汽輪機和內燃機的發展,蒸汽機因存在不可克服的弱點而逐漸衰落。