瓦特蒸汽机_瓦特发明的蒸汽机有什么意义？ _生活经验

瓦特发明蒸汽机的简要故事瓦特发明了蒸汽机械的动机，并不像一般人说的看了水壶里喷出来的蒸气，把壶盖子顶的发出格登格灯的响声，就触动了他发明蒸汽机那么简单的一回事。他之所以能完成蒸汽机的发明，是经过了三十年的苦心研究得来的。
蒸汽机的发明，使得人类的生活与世界的文明改观了。过去由人们用劳力所做的事情，或由牛马、水车、风车等的力量来转动的机器，全部由蒸汽机来替代了。有了蒸汽机才有了现代的机械文明，所以瓦特是现代文明的大恩人。蒸汽机的发明，并不是瓦特一个人单独的完成。他有一个最要好的朋友，名叫鲍尔顿，是位大事业家，还有一个忠实的门徒，马特克。这两个人，始终形影不离的帮助他，所以，瓦特才能完成这么伟大的发明。

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拓展资料
詹姆斯•瓦特（1736年～1819年）是英国著名的发明家，是第一次工业革命时的重要人物。1776年制造出第一台有实用价值的蒸汽机。这种蒸汽机以后又经过一系列重大改进，成为了“万能的原动机”，在工业上得到广泛应用。瓦特开辟了人类利用能源的新时代，标志着工业革命的开始。后人为了纪念这位伟大的发明家，把功率的单位定为“瓦特” 。
实际上瓦特并不是第一个发明蒸汽机的人。公元1世纪，亚历山大•希罗曾设计过类似的机器。1698年，汤姆斯•萨威利获得了用蒸汽机抽水的专利权。1712年英国人汤姆斯•牛考门获得了稍加改进的蒸汽机的专利权。牛考门蒸汽机效率非常低，只能用于煤矿排水。1764年，瓦特在修理一台牛考门蒸汽机时，就对这种机器发生了兴趣。
瓦特所做的第一项重大革新就是增加一个独立的凝汽室，并于1769年获得专利权。他还使蒸汽缸与外界绝缘，又于1782年发明了双动发动机。连同一些较小的革新一起，这些发明使蒸汽机的效率至少提高了四倍。1781年，瓦特还发明了一套齿轮，从而使蒸汽机的往复运动变换成为旋转运动，这套齿轮使蒸汽机的用途更加广泛。瓦特又发明了自动调节蒸汽机运转速度的离心式调速器（1788年）、压力计（1790年）、计数器、示功器、节流阀以及许多其他仪器。瓦特蒸汽机有什么特点？16～17世纪，煤作为能源被大量开采。随着煤矿的增加和矿井越开越深，排除矿井中的积水，成为煤生产中的关键问题。急需寻求新的动力机，来解决经济和生产的需要。巴本、纽可门先后设计了蒸汽动力机，但由于易爆危险、效率低等原因，不能满足需要。要使蒸汽机成为具有巨大工业效益的动力机械，必须在结构上作重大的改进，这个工作最终由一位大学的仪器修理工——瓦特在英国实现。
詹姆斯?瓦特1736年出生在苏格兰的一个木匠家庭，从小饱受贫穷和疾病的折磨，他的教育是在家庭和父亲的工场里受到的。1756年，他在格拉斯哥大学做机修工。1763年，他受命修理大学的一台纽可门蒸汽机，得以仔细研究纽可门机的结构，并发现它热量损失太大是由于每工作一次汽缸和活塞都要冷却。1765年他终于想出了在汽缸之后再加一个冷凝器的主意。1769年，他造出了第一台“单动式蒸汽机”，并获得了发明冷凝器的专利。1782年，他进一步设计了双向汽缸， 1784年又制造了一台“双冲程蒸汽机”，并加上了飞轮和离心节速器，把单向运动变成旋转运动。
瓦特蒸汽机的主要特点是改大气压力做功为蒸汽直接推动活塞做功，增加了冷凝器，提高了效率。这在蒸汽机发展史上迈开了具有决定性的一步，成为可用一切动力机械的万能“原动机” 。到1790年，瓦特机几乎全部取代了老式的纽可门机。纺织业、采矿业和冶金业等在瓦特机的带动下迅猛发展，蒸汽机改变整个世界的时代到来了。
瓦特的一生，都贡献给了蒸汽机的研制事业。恩格斯把蒸汽机看作是第一个真正国际性的发明，这是对其贡献的最好评价。英国人为了纪念他，特意在他的住宅处给他建造了铜像。瓦特到底是发明了蒸汽机还是发明了改良蒸汽机？瓦特改良蒸汽机。
1763年，瓦特得知格拉斯哥大学有一台纽科门蒸汽机（Newcomen steam engine），但是正在伦敦修理，他请求学校取回了这台蒸汽机并亲自进行了修理。修理后这台蒸汽机勉强可以工作，但是效率很低。
经过大量实验，瓦特发现效率低的原因是由于活塞每推动一次，气缸里的蒸汽都要先冷凝，然后再加热进行下一次推动，从而使得蒸汽80%的热量都耗费在维持气缸的温度上面。1765年，瓦特取得了关键性的进展。

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扩展资料第一次工业革命革命是以工作机的诞生开始的，以蒸汽机作为动力机被广泛使用为标志的
第一次工业革命使工厂制代替了手工工?。没鞔媪耸止だ投淮由缁峁叵道此担?工业革命使依附于落后生产方式的自耕农阶级消失了，工业资产阶级和工业无产阶级形成和壮大起来。
第一次工业革命大大密切加强了世界各地之间的联系，改变了世界的面貌，最终确立了资产阶级对世界的统治地位，率先完成了工业革命的英国，很快成为世界霸主。
1807年，美国人富尔顿制成的以蒸汽为动力的汽船试航成功。
1814年，英国人史蒂芬孙发明了“蒸汽机车” 。
1825年，史蒂芬孙亲自驾驶着一列托有34节小车厢的火车试车成功。从此人类的交通运输页进入一个以蒸汽为动力的时代。
参考资料来源：百度百科-第一次工业革命瓦特的蒸汽机有什么原理？“由于蒸汽是一种具有弹性的物体，因此，凡是有真空的地方，它就无孔不入。如果在汽缸和蒸汽室之间加一个通道，蒸汽就会进入里面而冷凝，这样就不用冷却汽缸，纽科门机的问题不就迎刃而解了吗？”
想到这里，瓦特便开始重新设想未来蒸汽机的构造：蒸汽因为具有推动力，所以能够冲入真空的容器里。要是把真空的容器附在汽筒上，蒸汽经过汽筒后就必定会进入那个容器里去，那么，蒸汽就可以在那个容器里凝结，而不必在汽筒中凝结。也就是说，为了蒸汽的凝结，只要另外再做一个凝结器连接在汽筒上就行了。这样一来，蒸汽就在那里凝结，而不需要再把汽筒冷却，汽筒就始终是真空的了。
这样各种不同的作用，分别在不同的容器内进行，汽筒就可一直保持热度，凝结器就可以永远使它冷却下去，这样一来，连一丝蒸汽也不会浪费掉了。
初步的设想完成了，接下来的问题是如何把设想变为现实。瓦特又开始思考了，传统的纽科门机的冷凝器是如何使喷洒的水、凝结的水以及漏进来的空气排出去的呢？
这个问题又在困扰着瓦特，经过反复的思考，他想出了一个办法：在下面设计一个排水口，将水自管子中挤压出来，当蒸汽冲进去时，又可以将空气也挤压出来。瓦特瓦特观察了什么改良了蒸汽机？瓦特并不是蒸汽机的发明者,在他之前,早就出现了蒸汽机,即纽科门蒸汽机,但它的耗煤量大、效率低.瓦特运用科学理论,逐渐发现了这种蒸汽机的毛病所在.从1765年到1790年,他进行了一系列发明,比如分离式冷凝器、汽缸外设置绝热层、用油润滑润滑活塞、行星式齿轮、平行运动连杆机构、离心式调速器、节气阀、压力计等等,使蒸汽机的效率提高到原来纽科门机的3倍多,最终发明出了现代意义上的蒸汽机.
1764年,学校请瓦特修理一台纽可门式蒸汽机,在修理的过程中,瓦特熟悉了蒸汽机的构造和原理,并且发现了这种蒸汽机的两大缺点：活塞动作不连续而且慢；蒸汽利用率低,浪费原料.以后,瓦特开始思考改进的办法.直到1765年的春天,在一次散步时,瓦特想到,既然纽可门蒸汽机的热效率低是蒸汽在缸内冷凝造成的,那么为什么不能让蒸汽在缸外冷凝呢?瓦特产生了采用分离冷凝器的最初设想.
在产生这种设想以后,瓦特在同年设计了一种带有分离冷凝器的蒸汽机.按照设计,冷凝器与汽缸之间有一个调节阀门相连,使他们既能连通又能分开.这样,既能把做工后的蒸汽引入汽缸外的冷凝器,又可以使汽缸内产生同样的真空,避免了汽缸在一冷一热过程中热量的消耗,据瓦特理论计算,这种新的蒸汽机的热效率将是纽可门蒸汽机的三倍.从理论上说,瓦特的这种带有分离器冷凝器的蒸汽机显然优于纽可门蒸汽机,但是,要把理论上的东西变为实际上的东西,把图纸上的蒸汽机变为实在的蒸汽机,还要走很长的路.瓦特辛辛苦苦造出了几台蒸汽机,但效果反而不如纽可门蒸汽机,甚至四处漏气,无法开动.尽管耗资巨大的试验使他债台高筑,但他没有在困难面前怯步,继续进行试验.当布莱克知道瓦特的奋斗目标和困难处境时,他把瓦特介绍给了自己一个十分富有的朋友--化工技师罗巴克.当时罗巴克是一个十分富有的企业家,他在苏格兰的卡隆开办了第一座规模较大的炼铁厂.虽然当时罗巴克已近50岁,但对科学技术的新发明仍然倾注着极大的热情.他对当时只有三十来岁的瓦特的新装置很是赞许,当即与瓦特签订合同,赞助瓦特进行新式蒸汽机的试制.
从1766年开始,在三年多的时间里,瓦特克服了在材料和工艺等各方面的困难,终于在1769年制出了第一台样机.同年,瓦特因发明冷凝器而获得他在革新纽可门蒸汽机的过程中的第一项专利.第一台带有冷凝器的蒸汽机虽然试制成功了,但它同纽可门蒸汽机相比,除了热效率有显著提高外,在作为动力机来带动其他工作机的性能方面仍未取得实质性进展.就是说,瓦特的这种蒸汽机还是无法作为真正的动力机.
由于瓦特的这种蒸汽机仍不够理想,销路并不广.当瓦特继续进行探索时,罗巴克本人已濒于破产,他又把瓦特介绍给了自己的朋友、工程师兼企业家博尔顿,以便瓦特能得到赞助继续进行他的研制工作.博尔顿当时经四十多岁,是位能干的工程师和企业家.他对瓦特的创新精神表示赞赏,并愿意赞助瓦特.博尔顿经常参加社会活动,他是当时伯明翰地区著名的科学社团“圆月学社”的主要成员之一.参加这个学社的大多都是本地的一些科学家、工程师、学者以及科学爱好者.经博尔顿的介绍,瓦特也参加了圆月学社.在圆月学社活动期间,由于与化学家普列斯特列等交往,瓦特对当时人们关注的气体化学与热化学有了更多的了解,为他后来参加水的化学成分的争论奠定了基础.更重要的是,圆月学社的活动使瓦特进一步增长了科学见识,活跃了科学思想.
瓦特自与博尔顿合作之后即在资金、设备、材料等方面得到大力支持.瓦特又生产了两台带分离冷凝器的蒸汽机,由于没有显著的改进,这两台蒸汽机并没有得到社会的关注.这两台蒸汽机耗资巨大,使博尔顿也濒临破产,但他仍然给瓦特以慷慨的赞助.在他的支持下,瓦特以百折不挠的毅力继续研究.自1769年试制出带有分离冷凝器的蒸汽机样机之后,瓦特就已看出热效率低已不是他的蒸汽机的主要弊病,而活塞只能作往返的直线运动才是它的根本局限.1781年,瓦特仍然在参加圆月学社的活动,也许在聚会中会员们提到天文学家赫舍尔在当年发现的天王星以及由此引出的行星绕日的圆周运动启发了他,也许是钟表中的齿轮的圆周运动启发了他.他想到了把活塞往返的直线运动变为旋转的圆周运动就可以使动力传给任何工作机.同年,他研制出了一套被称为“太阳和行星”的齿轮联动装置,终于把活塞的往返的直线运动转变为齿轮的旋转运动.为了使轮轴的旋轴增加惯性,从而使圆周运动更加均匀,瓦特还在轮轴上加装了一个火飞轮.由于对传统机构的这一重大革新,瓦特的这种蒸汽机才真正成为了能带动一切工作及的动力机.1781年底,瓦特以发明带有齿轮和拉杆的机械联动装置获得第二个专利.
由于这种蒸汽机加上了轮轴和飞轮,这时的蒸汽机在把活塞的往返直线运动转变为轮轴的旋转运动时,多消耗了不少能量.这样,蒸汽机的效率不是很高,动力不是很大.为了进一步提高蒸汽机的效率,增大蒸汽机的效率,瓦特在发明齿轮联动装置之后,对汽缸本身进行了研究,他发现,他虽然把纽可门蒸汽机的内部冷凝变成了外部冷凝,使蒸汽机的热效率有了显著提高,但他的蒸汽机中蒸汽推动活塞的冲程工艺与纽可门蒸汽机没有不同.两者的蒸汽都是单项运动,从一端进入、另一端出来.他想,如果让蒸汽能够从两端进入和排出,就可以让蒸汽即能推动活塞向上运动又能推动活塞向下运动.那末,他的效率就可以提高一倍.1782年,瓦特根据这一设想,试制出了一种带有双向装置的新汽缸.由此瓦特获得了他的第三项专利.把原来的单项汽缸装置改装成双向汽缸,并首次把引入汽缸的蒸汽由低压蒸汽变为高压蒸汽,这是瓦特在改进纽可门蒸汽机的过程中的第三次飞跃.通过这三次技术飞跃,纽可门蒸汽机完全演变为了瓦特蒸汽机.
从最初接触蒸汽技术到瓦特蒸汽机研制成功,瓦特走过了二十多年的艰难历程.瓦特虽然多次受挫、屡遭失败,但他仍然坚持不懈、百折不回,终于完成了对纽可门蒸汽机的三次革新.使蒸汽机得到了更广泛的应用,成为改造世界的动力.
1784年,瓦特以带有飞轮、齿轮联动装置和双向装置的高压蒸汽机的综合组装取得了他在革新纽可门蒸汽机过程中的第四项专利.1788年,瓦特发明了离心调速器和节气阀；1790年,他又发明了汽缸示工器,至此瓦特完成了蒸汽机发明的全过程.
瓦特发明蒸汽机原理主要是一个汽缸，汽缸运动到右侧末端时，打开右侧进气阀向汽缸右侧冲高压水蒸汽，打开左侧排气阀，高压水蒸汽推动活塞向左运动，运动最左端时，打开左侧进气阀关闭右侧排气阀，向汽缸左侧冲高压水蒸汽，使汽缸活塞向右运动。将汽缸活塞的往复运动通过联杆滑块曲轴转化为旋转运动。各阀门的开关也是通过联杆滑块带动滑阀进行的。常见在老式蒸气机车（火车）上，因效率低、烧煤灰大、污染大被淘汰。
蒸汽机是将蒸汽的能量转换为机械功的往复式动力机械。蒸汽机的出现曾引起了18世纪的工业革命。直到20世纪初，它仍然是世界上最重要的原动机，后来才逐渐让位于内燃机和汽轮机等。
16世纪末到17世纪后期，英国的采矿业，特别是煤矿，已发展到相当的规模，单靠人力、畜力已难以满足排除矿井地下水的要求，而现场又有丰富而廉价的煤作为燃料。现实的需要促使许多人，如英国的帕潘、萨弗里、纽科门等就致力于“以火力提水”的探索和试验。
萨弗里制成的世界上第一台实用的蒸汽提水机，在1698年取得标名为“矿工之友”的英国专利。他将一个蛋形容器先充满蒸汽，然后关闭进汽阀，在容器外喷淋冷水使容器内蒸汽冷凝而形成真空。打开进水阀，矿井底的水受大气压力作用经进水管吸入容器中；关闭进水阀，重开进汽阀，靠蒸汽压力将容器中的水经排水阀压出。待容器中的水被排空而充满蒸汽时，关闭进汽阀和排水阀，重新喷水使蒸汽冷凝。如此反复循环，用两个蛋形容器交替工作，可连续排水。
萨弗里的提水机依靠真空的吸力汲水，汲水深度不能超过六米。为了从几十米深的矿井汲水，须将提水机装在矿井深处，用较高的蒸汽压力才能将水压到地面上，这在当时无疑是困难而又危险的。
纽科门及其助手卡利在1705年发明了大气式蒸汽机，用以驱动独立的提水泵，被称为纽科门大气式蒸汽机。这种蒸汽机先在英国，后来在欧洲大陆得到迅速推广，它的改型产品直到19世纪初还在制造。纽科门大气式蒸汽机的热效率很低，这主要是由于蒸汽进入汽缸时，在刚被水冷却过的汽缸壁上冷凝而损失掉大量热量，只在煤价低廉的产煤区才得到推广。
1764年，英国的仪器修理工瓦特为格拉斯哥大学修理纽科门蒸汽机模型时，注意到了这一缺点，并于1765年发明了设有与汽缸壁分开的凝汽器的蒸汽机，并于1769年取得了英国的专利。初期的瓦特蒸汽机仍用平衡杠杆和拉杆机构来驱动提水泵，为了从凝汽器中抽除凝结水和空气，瓦特装设了抽气泵。他还在汽缸外壁加装夹层，用蒸汽加热汽缸壁，以减少冷凝损失。
1782年前后，瓦特将机器进一步改进，完成了两项重要发明：在活寒工作行程的中途，关闭进汽阀，使蒸汽膨胀作功以提高热效率；使蒸汽在活塞两面都作功(双作用式)，以提高输出功率。这时的活塞既要向下拉动杠杆又要向上推动杠杆，扇形平衡杠杆和拉链已不再适用，瓦特使发明了平行四边形机构。瓦特还于18世纪末将曲柄连杆机构用在蒸汽机上。
瓦特的创造性工作使蒸汽机迅速地发展，他使原来只能提水的机械，成为了可以普遍应用的蒸汽机，并使蒸汽机的热效率成倍提高，煤耗大大下降。因此瓦特是蒸汽机最主要的发明人。
自18世纪晚期起，蒸汽机不仅在采矿业中得到广泛应用，在冶炼、纺织、机器制造等行业中也都获得迅速推广。它使英国的纺织品产量在20多年内(从1766年到1789年)增长了5倍，为市场提供了大量消费商品，加速了资金的积累，并对运输业提出了迫切要求。
在船舶上采用蒸汽机作为推进动力的实验始于1776年,经过不断改进，至1807年，美国的富尔顿制成了第一艘实用的明轮推进的蒸汽机船“克莱蒙脱”号。此后，蒸汽机在船舶上作为推进动力历百余年之久。
1801年，英国的特里维西克提出了可移动的蒸汽机的概念， 1803年，这种利用轨道的可移动蒸汽机首先在煤矿区出现，这就是机车的雏型。英国的斯蒂芬森将机车不断改进，于1829年创造了“火箭”号蒸汽机车，该机车拖带一节载有30位乘客的车厢，时速达46公里/时，引起了各国的重视，开创了铁路时代。
19世纪末，随着电力应用的兴起，蒸汽机曾一度作为电站中的主要动力机械。1900年，美国纽约曾有单机功率达五兆瓦的蒸汽机电站。
蒸汽机的发展在20世纪初达到了顶峰。它具有恒扭矩、可变速、可逆转、运行可靠、制造和维修方便等优点，因此曾被广泛用于电站、工厂、机车和船舶等各个领域中，特别在军舰上成了当时唯一的原动机。
蒸汽机按蒸汽在活塞一侧或两侧工作，可分为单作用和双作用式；按汽缸布置方式，可分为立和卧式；按蒸汽是在一个汽缸中膨胀或依次连续在多个汽缸中膨胀，可分为单胀式和多胀式；按蒸汽在汽缸中的流向，可分为回流式和单流式；按排汽方式和排汽压力可分为凝汽式、大气式和背压式。
简单蒸汽机主要由汽缸、底座、活塞、曲柄连杆机构、滑阀配汽机构、调速机构和飞轮等部分组成，汽缸和底座是静止部分。从锅炉来的新蒸汽，经主汽阀和节流阀进入滑阀室，受滑阀控制交替地进入汽缸的左侧或右侧，推动活塞运动。
蒸汽机的发展首先体现在功率和效率的提高，而这又主要取决于蒸汽参数的提高。初期蒸汽机的蒸汽压力仅为0.11～0.13兆帕，19世纪初才达到0.35～0.7兆帕，20世纪20年代曾用到6～10兆帕。在蒸汽温度上，19世纪末还不超过250℃ ，而到20世纪30年代曾用到450～480℃ 。
至于效率，瓦特初期连续运转的蒸汽机，按燃料热值计总效率不超过3％；到1840年，最好的凝汽式蒸汽机总效率可达8％；到20世纪，蒸汽机最高效率可达到20％以上。
在转速方面，18世纪末瓦特蒸汽机仅40～50转/分；20世纪初转速达到100～300转/分，个别蒸汽机曾达到2500转/分。在功率方面，最初单机功率仅几马力，20世纪初的一台船用蒸汽机的功率可达25000马力。
随着蒸汽参数和功率的提高，蒸汽已不可能在一个汽缸中继续膨胀，还必须在相连接的汽缸中继续膨胀，于是出现了多级膨胀的蒸汽机。蒸汽机因受到润滑油闪点的限制，所用蒸汽的最高温度一般都不超过400℃ ，机车，船用等移动式蒸汽机还略低一些，多数不高于350℃ 。考虑到膨胀的可能性和结构的经济性，常用压力在2.5兆帕以下。蒸汽参数受到限制，从而也限制了蒸汽机功率的进一步提高。
蒸汽机的出现和改进促进了社会经济的发展，但同时经济的发展反过来又向蒸汽机提出了更高的要求，如要求蒸汽机功率大、效率高、重量轻、尺寸小等。尽管人们对蒸汽机作过许多改进，不断扩大它的使用范围和改善它的性能，但是随着汽轮机和内燃机的发展，蒸汽机因存在不可克服的弱点而逐渐衰落。
蒸汽机的弱点是：离不开锅炉，整个装置既笨重又庞大；新蒸汽的压力和温度不能过高，排气压力不能过低，热效率难以提高；它是一种往复式机器，惯性力限制了转速的提高；工作过程是不连续的，蒸汽的流量受到限制，也就限制了功率的提高。
因此，抛弃了笨重锅炉的内燃机，最终以其重量轻，体积小、热效率高和操作灵活等优点，在船舶和机车上逐渐取代了蒸汽机。汽轮机则以其热效率高、单机功率大、转速高、单位功率重量轻和运行平稳等优点，将蒸汽机排挤出了电站。
接着电动机又以其使用方便，代替了蒸汽机在工业设备中的应用。然而小功率蒸汽机热效率比汽轮机高，所以在产煤区或只有劣质燃料的地区或某些特殊场合，蒸汽机仍有发挥作用的余地。
蒸汽机有很大的历史作用，它曾推动了机械工业甚至社会的发展。随着它的发展而建立的热力学和机构学为汽轮机和内燃机的发展奠定了基?。黄只坛辛苏羝哉羝ぶ实奶氐悖?和采用凝汽器以降低排汽压力的优点，摒弃了往复运动和间断进汽的缺点；内燃机继承了蒸汽机的基本结构和传动形式，采用了将燃油直接输入汽缸内燃烧的方式，形成了热效率高得多的热力循环；同时，蒸汽机所采用的汽缸、活塞、飞轮、飞锤调速器，阀门和密封件等，均是构成多种现代机械的基本元件。
瓦特发明的蒸汽机有什么意义？瓦特的发明，使人类获得了一种把热运动转化为机械运动的机械装置，从而满足了社会对动力能源的需要。工厂开始了大规模的生产，工厂工人取代了手艺工人。1807年，美国人富尔敦把瓦特的蒸汽机装在轮船上，从此轮船通航世界；1814年，英国人史蒂芬逊把瓦特的蒸汽机装在机车上，从此铁路交通遍及五大洲。蒸汽机的广泛使用，最终促成了英国和欧洲的工业革命，引起了社会生产力的惊人发展。它是科学技术史上具有伟大意义的第一次技术大革命。
【瓦特蒸汽机_瓦特发明的蒸汽机有什么意义？】人们为了纪念瓦特的伟大发明，把发电机和电动机的功率计算单位称为“瓦特”，简称为“瓦”，并一直沿用至今。