ג'יימס ואט

ג'יימס ואט

ג'יימס ואט (James Watt; 30 בינואר 1736 – 25 באוגוסט 1819) היה ממציא, מהנדס וכימאי סקוטי, ששיפר את מנוע הקיטור של תומאס ניוקומן (Thomas Newcomen) משנת 1712 באמצעות מנוע הקיטור שלו משנת 1776, שהיה חיוני לשינויים שהביאה המהפכה התעשייתית הן במולדתו בריטניה הגדולה והן בשאר העולם.

בעת שעבד כבונה מכשירים באוניברסיטת גלאזגו (University of Glasgow), החל ואט להתעניין בטכנולוגיה של מנועי קיטור. באותה תקופה, מהנדסים כמו ג'ון סמיטון (John Smeaton) היו מודעים לחוסר היעילות של המנוע של ניוקומן ושאפו לשפרו. תובנתו של ואט הייתה ההבנה שתכנוני המנועים של אותה תקופה בזבזו אנרגיה רבה על ידי קירור וחימום חוזר ונשנה של הצילינדר. ואט הציג שיפור תכנוני, המעבה הנפרד, שמנע את בזבוז האנרגיה הזה ושיפר באופן קיצוני את הכוח, היעילות והכדאיות הכלכלית של מנועי הקיטור. בסופו של דבר, הוא התאים את המנוע שלו להפקת תנועה סיבובית, ובכך הרחיב מאוד את השימוש בו מעבר לשאיבת מים.

ואט ניסה למסחר את המצאתו, אך חווה קשיים כלכליים גדולים עד שנכנס לשותפות עם מתיו בולטון (Matthew Boulton) ב-1775. החברה החדשה "בולטון ואת" (Boulton and Watt) זכתה לבסוף להצלחה רבה וואט הפך לאיש עשיר. בפרישתו המשיך ואט לפתח המצאות חדשות, אם כי אף אחת מהן לא הייתה משמעותית כמו עבודתו על מנוע הקיטור.

כיוון שואט פיתח את המושג כוח סוס, יחידת ההספק במערכת היחידות הבין-לאומית (SI), ה-ואט (watt), נקראה על שמו.

ביוגרפיה

### חיים מוקדמים וחינוך

ג'יימס ואט נולד ב-19 בינואר 1736 בגרינוק (Greenock), רנפרושייר (Renfrewshire), הבכור מבין חמשת הילדים ששרדו לאגנס מיורהד (Agnes Muirhead; 1703–1755) וג'יימס ואט (1698–1782). ואט הוטבל ב-25 בינואר 1736 בכנסיית אולד וסט קירק (Old West Kirk) בגרינוק. אמו הגיעה ממשפחה מכובדת, הייתה משכילה ובעלת אופי חזק, בעוד אביו היה בונה ספינות, בעל ספינות וקבלן, וכיהן כביילי (Baillie - תואר מנהלי בסקוטלנד) הראשי של גרינוק בשנת 1751. עושרו של משפחת ואט הגיע בחלקו מסחר של אביו בעבדים ובטובין המיוצרים על ידי עבדים. הוריו של ואט היו פרסביטריאנים וקווננטרים (Covenanters) אדוקים, אך למרות חינוכו הדתי הוא הפך מאוחר יותר לדאיסט. סבו של ואט, תומאס ואט (1642–1734), היה מורה למתמטיקה, מדידות וניווט וביילי של ברון קארטסבורן (Baron of Cartsburn).

בתחילה חונך ואט בבית על ידי אמו, ובהמשך למד בבית הספר גרינוק גראמר (Greenock Grammar School). שם הוא הפגין כישרון למתמטיקה, בעוד לטינית ויוונית לא עניינו אותו.

נאמר כי ואט סבל מהתקפי בריאות לקויה ממושכים בילדותו ומכאבי ראש תכופים לאורך כל חייו.

לאחר שעזב את בית הספר, עבד ואט בסדנאות העסק של אביו, שם הפגין זריזות ומיומנות רבה ביצירת דגמים הנדסיים. לאחר שאביו חווה מיזמים עסקיים לא מוצלחים, עזב ואט את גרינוק כדי לחפש תעסוקה בגלאזגו כבונה מכשירים מתמטיים.

כשהיה בן 18, נפטרה אמו של ואט ובריאות אביו החלה להתדרדר. ואט נסע ללונדון והצליח להשיג תקופת הכשרה כבונה מכשירים למשך שנה (1755–1756), ואז חזר לסקוטלנד והשתקע בעיר המסחרית הגדולה גלאזגו, מתוך כוונה להקים עסק משלו לבניית מכשירים. הוא היה עדיין צעיר מאוד, ומכיוון שלא סיים תקופת חניכות מלאה, לא היו לו הקשרים המקובלים דרך אמן קודם כדי לבסס את עצמו כבונה מכשירים עצמאי.

ואט ניצל ממבוי סתום זה בזכות הגעתם מג'מייקה של מכשירים אסטרונומיים שהוריש אלכסנדר מקפרלן (Alexander MacFarlane) לאוניברסיטת גלאזגו – מכשירים שדרשו תשומת לב מומחה. ואט השיב אותם למצב עבודה וקיבל תשלום. מכשירים אלו הותקנו בסופו של דבר במצפה הכוכבים מקפרלן. לאחר מכן, שלושה פרופסורים הציעו לו את ההזדמנות להקים סדנה קטנה בתוך האוניברסיטה. היא הוקמה בשנת 1757, ושניים מהפרופסורים, הפיזיקאי והכימאי ג'וזף בלאק (Joseph Black) וכן הכלכלן הנודע אדם סמית (Adam Smith), הפכו לידידיו של ואט.

בתחילה עבד על תחזוקה ותיקון של מכשירים מדעיים המשמשים באוניברסיטה, עזר בהדגמות והרחיב את הייצור של רבעים (quadrants). הוא יצר ותיקן רבעים מחזירי אור מפליז, סרגלים מקבילים, משקלים, חלקי טלסקופים וברומטרים, בין היתר.

ביוגרפים כמו סמואל סמיילס (Samuel Smiles) טוענים כי ואט התקשה לבסס את עצמו בגלאזגו עקב התנגדות של ה-Trades House, אך הדבר הוטל בספק על ידי היסטוריונים אחרים, כגון הארי לאמסדן (Harry Lumsden). הרשומות מתקופה זו הן מקוטעות, אך בעוד שברור שואט נתקל בהתנגדות, הוא בכל זאת הצליח לעבוד ולסחור כעובד מתכת מיומן, מה שמעיד על כך שהתאגדות הנפחים (Incorporation of Hammermen) הייתה שבעת רצון מכך שהוא עומד בדרישותיהם לחברות, או שואט הצליח להימנע מהתנגדותם הגלויה.

בשנת 1759 הקים שותפות עם ג'ון קרייג (John Craig), אדריכל ואיש עסקים, לייצור ומכירה של קו מוצרים שכלל כלי נגינה וצעצועים. שותפות זו נמשכה שש שנים והעסיקה עד 16 עובדים. קרייג נפטר ב-1765. עובד אחד, אלכס גרדנר (Alex Gardner), השתלט בסופו של דבר על העסק, שהחזיק מעמד עד המאה ה-20.

בשנת 1764 נישא ואט לבת דודתו מרגרט (פגי) מילר (Margaret Miller), ולהם נולדו 5 ילדים, ש-2 מהם הגיעו לבגרות: ג'יימס ג'וניור (1769–1848) ומרגרט (1767–1796). אשתו נפטרה בלידה בשנת 1773. בשנת 1777 נישא שוב, לאן מקגרגור (Ann MacGregor), בת של יצרן צבעים מגלאזגו, ולהם נולדו 2 ילדים: גרגורי (1777–1804), שהפך לגיאולוג ומינרלוג, וג'נט (1779–1794). אן נפטרה בשנת 1832. בין 1777 ל-1790 התגורר ברג'נט פלייס (Regent Place), ברמינגהאם.

מחקרים מדעיים והמצאות

### ואט והקומקום

ישנו סיפור פופולרי שואט קיבל השראה להמציא את מנוע הקיטור כשראה קומקום רותח, כאשר הקיטור דחף את המכסה לעלות ובכך הראה לוואט את כוח הקיטור. סיפור זה מסופר בצורות רבות; בחלקן ואט הוא נער צעיר, באחרות הוא מבוגר יותר, לעיתים זה הקומקום של אמו, לעיתים של דודתו, מה שמעיד על כך שאולי הוא אפוקריפי. בכל מקרה, ואט לא המציא את מנוע הקיטור, אלא שיפר משמעותית את היעילות של מנוע ניוקומן הקיים על ידי הוספת מעבה נפרד, בהתאם לעקרונות המוכרים כיום של יעילות תרמית. הסיפור נוצר ככל הנראה על ידי בנו של ואט, ג'יימס ואט ג'וניור, שהיה נחוש לשמר ולפאר את מורשת אביו. לאור זאת, ניתן לראותו כדומה לסיפור על אייזק ניוטון (Isaac Newton) והתפוח הנופל וגילוי כוח הכבידה.

אף על פי שזה ככל הנראה מיתוס, לסיפור על ואט והקומקום יש בסיס עובדתי. בניסיון להבין את התרמודינמיקה של חום וקיטור, ביצע ג'יימס ואט ניסויי מעבדה רבים ויומניו מתעדים כי בביצוע אלו, הוא השתמש בקומקום כדוד לייצור קיטור.

### ניסויים מוקדמים עם קיטור

בשנת 1759 הפנה ידידו של ואט, ג'ון רוביסון (John Robison), את תשומת ליבו לשימוש בקיטור כמקור לכוח מניע. התכנון של מנוע ניוקומן, שהיה בשימוש כמעט 50 שנה לשאיבת מים ממכרות, כמעט לא השתנה מאז יישומו הראשון. ואט החל להתנסות בקיטור, למרות שמעולם לא ראה מנוע קיטור פועל. הוא ניסה לבנות דגם; הוא לא עבד בצורה מספקת, אך הוא המשיך בניסוייו והחל לקרוא כל מה שיכול היה בנושא. הוא הבין את חשיבות החום הכמוס – האנרגיה התרמית המשתחררת או נספגת במהלך תהליך בטמפרטורה קבועה – בהבנת המנוע, מה שחברו ג'וזף בלאק כבר גילה שנים קודם לכן, מבלי שואט ידע זאת. הבנת מנוע הקיטור הייתה במצב פרימיטיבי מאוד, שכן מדע התרמודינמיקה לא היה מתגבש במשך כמעט 100 שנים נוספות.

בשנת 1763 התבקש ואט לתקן דגם של מנוע ניוקומן השייך לאוניברסיטה. גם לאחר התיקון, המנוע בקושי עבד. לאחר ניסויים רבים, הדגים ואט שכ-שלושה רבעים מהאנרגיה התרמית של הקיטור נצרכו בחימום צילינדר המנוע בכל מחזור. אנרגיה זו בוזבזה מכיוון שמאוחר יותר במחזור, הוזרקו מים קרים לתוך הצילינדר כדי לעבות את הקיטור ולהפחית את לחצו. כך, על ידי חימום וקירור חוזרים של הצילינדר, המנוע בזבז את רוב האנרגיה התרמית שלו במקום להמיר אותה לאנרגיה מכנית.

תובנתו הקריטית של ואט, אליה הגיע במאי 1765 בעת שחצה את פארק גלאזגו גרין (Glasgow Green), הייתה לגרום לקיטור להתעבות בתא נפרד מחוץ לבוכנה, ולשמור על טמפרטורת הצילינדר בטמפרטורה זהה לזו של הקיטור המוזרק על ידי הקפתו ב"מעטפת קיטור". לפיכך, כמות קטנה מאוד של אנרגיה נספגה בצילינדר בכל מחזור, מה שהותיר יותר אנרגיה זמינה לביצוע עבודה מועילה. לוואט היה דגם עובד מאוחר יותר באותה שנה.

למרות תכנון שניתן לעבודה, עדיין היו קשיים משמעותיים בבניית מנוע בקנה מידה מלא. הדבר דרש הון רב יותר, שחלקו הגיע מבלאק. תמיכה משמעותית יותר הגיעה מג'ון רובק (John Roebuck), מייסד מפעל הברזל המפורסם קארון (Carron Iron Works) ליד פלקירק (Falkirk), שאיתו הקים כעת שותפות. רובק התגורר בקיניל האוס (Kinneil House) בבו'נס (Bo'ness), בתקופה שבה עבד ואט על שכלול מנוע הקיטור שלו בבית קוטג' הסמוך לבית. שלד הקוטג' וחלק גדול מאוד מאחד הפרויקטים שלו עדיין קיימים מאחור.

הקושי העיקרי היה בעיבוד הבוכנה והצילינדר. בעלי מפעלי הברזל בקואלברוקדיל (Coalbrookdale) יצקו וקדחו צילינדרים עבור מנועי ניוקומן במשך עשורים, אך צילינדר שהושג מהם על ידי ויליאם סמול (William Small) עבור מנוע קיניל התברר כלא מספק. המנוע של ואט נזקק לבוכנה אטומה לאוויר, בעוד מנועי ניוקומן השתמשו במעט מים מעל הבוכנה, כך שהאיטום היה צריך להיות אטום למים בלבד. הון רב בוזבז על ניסיון להשיג פטנט על המצאתו של ואט. בשל מחסור במשאבים, נאלץ ואט לקחת עבודה – תחילה כמודד, ואז כמהנדס אזרחי – במשך 8 שנים.

רובק פשט רגל, ומתיו בולטון, שהיה בעלים של מפעל סוהו (Soho Manufactory) ליד ברמינגהאם, רכש את זכויות הפטנט שלו. הארכה של הפטנט עד שנת 1800 הושגה בהצלחה בשנת 1775.

דרך בולטון, קיבל ואט לבסוף גישה לכמה מעובדי הברזל הטובים בעולם. הקושי בייצור צילינדר גדול עם בוכנה מותאמת היטב נפתר על ידי ג'ון וילקינסון (John Wilkinson), שפיתח טכניקות קדיחה מדויקות לייצור תותחים בברשאם (Bersham), ליד רקסהאם (Wrexham), צפון ויילס. ואט ובולטון הקימו שותפות מצליחה ביותר, "בולטון ואת", שנמשכה 25 השנים הבאות.

### מנועים ראשונים

בשנת 1776 הותקנו המנועים הראשונים והחלו לעבוד במפעלים מסחריים. מנועים ראשונים אלו שימשו להפעלת משאבות והפיקו רק תנועה הדדית (קו-ישרה) כדי להניע את מוטות המשאבה בתחתית הפיר. התכנון היה מוצלח מבחינה מסחרית, ובמשך חמש השנים הבאות היה ואט עסוק מאוד בהתקנת מנועים נוספים, בעיקר בקורנוול (Cornwall), לשאיבת מים מתוך מכרות.

לבולטון ואת לא הייתה יציקה משלהם עד שבית היציקה סוהו נפתח ב-1795, לכן היציקות והצילינדרים העיקריים יוצרו על ידי אחרים על פי שרטוטים של ואט, ששימש בתפקיד מהנדס מייעץ. הקמת המנוע ובדיקתו הפיקודית פוקחו על ידי ואט, בתחילה, ולאחר מכן על ידי אנשים שהועסקו בחברה, כאשר העבודה בפועל בוצעה על ידי רוכש המנוע. מפקחי הקמה כללו בזמנים שונים את ויליאם מרדוק (William Murdoch), ג'ון רני (John Rennie), ויליאם פלייפייר (William Playfair), ג'ון סאות'רן (John Southern), לוגן הנדרסון (Logan Henderson), ג'יימס לוסון (James Lawson), ויליאם ברונטון (William Brunton), אייזק פרינס (Isaac Perrins) ואחרים.

אלו היו מכונות גדולות. הראשונה, למשל, הייתה בעלת צילינדר בקוטר של 50 אינץ' וגובה כולל של כ-24 רגל, ודרשה בניית מבנה ייעודי כדי לאכלס אותה. בולטון ואת גבו תשלום שנתי, השווה לשליש מערך הפחם שנחסך בהשוואה למנוע ניוקומן שביצע את אותה עבודה.

תחום היישום של ההמצאה הורחב מאוד כאשר בולטון דחק בוואט להמיר את התנועה הקו-ישרה של הבוכנה כדי לייצר כוח סיבובי לטחינה, אריגה וכרסום. למרות שארכובה נראתה כפתרון המובן מאליו להמרה, ואט ובולטון נבלמו על ידי פטנט על כך, שבעליו, ג'יימס פיקארד (James Pickard) ועמיתיו, הציעו לבצע רישוי צולב למעבה החיצוני. ואט התנגד לכך בתוקף והם עקפו את הפטנט על ידי גלגל שיניים שמש וכוכבי לכת (sun and planet gear) בשנת 1781.

במשך שש השנים הבאות, הוא ביצע שיפורים ושינויים נוספים במנוע הקיטור. מנוע בעל פעולה כפולה, שבו הקיטור פעל לסירוגין משני צידי הבוכנה, היה אחד מהם. הוא תיאר שיטות להפעלת הקיטור "באופן התפשטותי" (כלומר, שימוש בקיטור בלחצים גבוהים בהרבה מהלחץ האטמוספירי). תואר מנוע מורכב, שחיבר שני מנועים או יותר. שני פטנטים נוספים הוענקו עבור אלו בשנים 1781 ו-1782. שיפורים רבים אחרים שהקלו על הייצור וההתקנה יושמו ללא הרף. אחד מהם כלל את השימוש במד הקיטור שהפיק תרשים אינפורמטיבי של הלחץ בצילינדר לעומת נפחו, אותו שמר כסוד מסחרי. המצאה חשובה נוספת, שאותה ואט גאה בה ביותר, הייתה מנגנון התנועה המקבילה (parallel motion linkage), שהיה חיוני במנועים בעלי פעולה כפולה כיוון שיצר את התנועה בקו ישר הנדרשת למוט הצילינדר ולמשאבה, מהקורת המתנדנדת המחוברת, שקצה שלה נע בקשת מעגלית. זה עוטר בפטנט בשנת 1784. שסתום מצערת לשליטה בכוח המנוע, ומווסת צנטריפוגלי, שעוטר בפטנט בשנת 1788, כדי למנוע ממנו "להשתולל" היו חשובים מאוד. שיפורים אלו יחד הפיקו מנוע שהיה יעיל פי חמישה בצריכת דלק ממנוע ניוקומן.

בגלל הסכנה של פיצוץ דודים, שהיו בשלב פרימיטיבי מאוד של פיתוח, והבעיות המתמשכות עם דליפות, הגביל ואט את השימוש שלו בקיטור בלחץ גבוה – כל המנועים שלו השתמשו בקיטור בלחץ קרוב לאטמוספירי.

### משפטי פטנטים

אדוארד בול (Edward Bull) החל לבנות מנועים עבור בולטון ואת בקורנוול בשנת 1781. עד 1792 הוא החל לייצר מנועים בתכנון עצמי שהכילו מעבה נפרד, ובכך הפר את הפטנטים של ואט. שני אחים, ג'אבז קרטר הורנבלואר (Jabez Carter Hornblower) וג'ונתן הורנבלואר ג'וניור (Jonathan Hornblower Junior), החלו גם הם לבנות מנועים בערך באותה תקופה. אחרים החלו לשנות מנועי ניוקומן על ידי הוספת מעבה, ובעלי המכרות בקורנוול השתכנעו שלא ניתן לאכוף את הפטנט של ואט. הם החלו לעכב תשלומים לבולטון ואת, שמצבם היה בכי רע עד שנת 1795. מתוך סך של 21,000 ליש

הוא תבע תחילה את בול בשנת 1793. חבר המושבעים פסק לטובת ואט, אך השאלה האם המפרט המקורי של הפטנט היה תקף או לא הושארה למשפט אחר. בינתיים, הוצאו צווי מניעה נגד המפרים, מה שאילץ את תשלום התמלוגים שלהם להיות מופקד בנאמנות. המשפט לקביעת תוקף המפרטים שנערך בשנה שלאחר מכן לא היה חד-משמעי, אך צווי המניעה נותרו בתוקף והמפרים, למעט ג'ונתן הורנבלואר, החלו כולם ליישב את המקרים שלהם. הורנבלואר הובא בקרוב למשפט בשנת 1799, ופסק הדין של הארבעה היה באופן מכריע לטובת ואט. ידידם ג'ון וילקינסון, שפתר את בעיית קדיחת צילינדר מדויק, היה מקרה מצער במיוחד. הוא הקים כ-20 מנועים ללא ידיעתם של בולטון וואט. הם הסכימו לבסוף ליישב את ההפרה בשנת 1796. בולטון ואת מעולם לא גבו את כל מה שהיה חייב להם, אך המחלוקות יושבו כולן ישירות בין הצדדים או באמצעות בוררות. משפטים אלו היו יקרים מאוד הן בכסף והן בזמן, אך בסופו של דבר היו מוצלחים עבור החברה.

### מכונת העתקה

לפני 1780 לא הייתה שיטה טובה להכנת העתקים של מכתבים או שרטוטים. השיטה היחידה ששימשה לעיתים הייתה מכנית באמצעות עטים מקושרים מרובים. ואט התנסה בתחילה בשיפור שיטה זו, אך עד מהרה ויתר על גישה זו מכיוון שהיא הייתה מסורבלת מדי. במקום זאת, הוא החליט לנסות להעביר פיזית דיו מהצד הקדמי של המקור לגב של גיליון אחר, לח בהמס, ולחוץ אל המקור. הגיליון השני היה צריך להיות דק, כדי שניתן יהיה לראות את הדיו דרכו כאשר העתק הוחזק מול האור, ובכך לשחזר את המקור בדיוק.

ואט החל לפתח את התהליך בשנת 1779, וביצע ניסויים רבים כדי לגבש את הדיו, לבחור את הנייר הדק, לתכנן שיטה להרטיב את הנייר הדק המיוחד, ולייצר מכבש מתאים להפעלת הלחץ הנכון כדי לבצע את ההעברה. כל אלו דרשו ניסויים רבים, אך עד מהרה הוא זכה להצלחה מספקת כדי לרשום פטנט על התהליך שנה לאחר מכן. ואט הקים שותפות נוספת עם בולטון (שסיפק מימון) וג'יימס קיר (James Keir) (לניהול העסק) בחברה שנקראה "ג'יימס ואט ושות'". שכלול ההמצאה דרש הרבה יותר עבודת פיתוח לפני שניתן היה להשתמש בה באופן שגרתי על ידי אחרים, אך זה בוצע במהלך השנים הבאות. בולטון ואת ויתרו על מניותיהם לבניהם בשנת 1794. זה הפך להצלחה מסחרית והיה בשימוש נרחב במשרדים אפילו עד המאה ה-20.

### ניסויים כימיים

מגיל צעיר מאוד התעניין ואט בכימיה. בסוף 1786, בעודו בפריז, הוא היה עד לניסוי של קלוד לואי ברתולה (Claude Louis Berthollet) שבו הגיב חומצה הידרוכלורית עם מנגן דו-חמצני לייצור כלור. הוא כבר מצא שתמיסה מימית של כלור יכולה להלבין טקסטיל, ופרסם את ממצאיו, שעוררו עניין רב בקרב מתחרים פוטנציאליים רבים. כשחזר ואט לבריטניה, החל בניסויים בכיוונים אלו בתקווה למצוא תהליך כדאי מסחרית. הוא גילה שתערובת של מלח, מנגן דו-חמצני וחומצה גופרתית יכולה לייצר כלור, שואט האמין שעשוי להיות שיטה זולה יותר. הוא העביר את הכלור לתוך תמיסה חלשה של בסיס, וקיבל תמיסה עכורה שנראתה כבעלת תכונות הלבנה טובות. הוא העביר מיד תוצאות אלו לג'יימס מקגריגור (James McGrigor), חותנו, שהיה מלבין בגלאזגו. מלבד זאת, הוא ניסה לשמור על השיטה שלו כסוד.

יחד עם מקגריגור ואשתו אן, הוא החל להגדיל את התהליך, ובמרס 1788 הצליח מקגריגור להלבין 1,500 יארד (4,500 רגל) של בד לשביעות רצונו. בערך בתקופה זו גילה ברתולה את תהליך המלח והחומצה הגופרתית, ופרסם אותו, כך שזה הפך לידע ציבורי. רבים אחרים החלו להתנסות בשיפור התהליך, שעדיין היו לו חסרונות רבים, לא פחות מהם הייתה בעיית הובלת המוצר הנוזלי. מתחריו של ואט עקפו אותו במהרה בפיתוח התהליך, והוא פרש מהמרוץ. רק בשנת 1799, כאשר צ'ארלס טננט (Charles Tennant) רשם פטנט על תהליך לייצור אבקת הלבנה מוצקה (סידן היפוכלוריט), זה הפך להצלחה מסחרית.

עד 1794 נבחר ואט על ידי תומאס בדוס (Thomas Beddoes) לייצר מכשירים לייצור, ניקוי ואחסון גזים לשימוש במכון הפנאומטי החדש בהוטוולס (Hotwells) בבריסטול. ואט המשיך להתנסות בגזים שונים, אך עד 1797 השימושים הרפואיים ל"אוויר מלאכותי" (factitious airs - גזים מלאכותיים) הגיעו למבוי סתום.

### אישיות

ואט שילב ידע תיאורטי במדע עם היכולת ליישם אותו בפועל. הכימאי המפרי דייווי (Humphry Davy) אמר עליו: "אלה שרואים בג'יימס ואט רק מכונאי מעשי גדול יוצרים לעצמם רעיון מוטעה מאוד של דמותו; הוא היה מובחן באותה מידה כפילוסוף טבע וככימאי, והמצאותיו מדגימות את הידע המעמיק שלו במדעים אלו, ואת המאפיין הייחודי ההוא של גאונות, האיחוד ביניהם ליישום מעשי".

הוא היה מוערך מאוד על ידי אנשים בולטים אחרים של המהפכה התעשייתית. הוא היה חבר חשוב ב"אגודת הירח" (Lunar Society) של ברמינגהאם, והיה בן שיח ובן לוויה מבוקש מאוד, שתמיד התעניין בהרחבת אופקיו. מערכות היחסים האישיות שלו עם ידידיו ושותפיו העסקיים היו תמיד נעימות וארוכות טווח.

לדברי לורד ליברפול (ראש ממשלת בריטניה),

> אני מאמין שמעולם לא היה אדם מצוין ונעים יותר בכל יחסי החיים.

ואט היה מתכתב פורה. במהלך שנותיו בקורנוול, הוא כתב מכתבים ארוכים לבולטון מספר פעמים בשבוע. עם זאת, הוא סלד מפרסום תוצאותיו בכתבי עת כמו Philosophical Transactions של החברה המלכותית (Royal Society), ובמקום זאת העדיף לתקשר את רעיונותיו בפטנטים. הוא היה שרטט מצוין.

הוא היה איש עסקים גרוע למדי, ובמיוחד שנא מיקוח וניהול משא ומתן על תנאים עם אלו שביקשו להשתמש במנוע הקיטור. במכתב לוויליאם סמול בשנת 1772, הודה ואט כי "הוא היה מעדיף להתמודד עם תותח טעון מאשר להסדיר חשבון או לעשות עסקה." עד שפרש, הוא תמיד היה מודאג מאוד מענייניו הכספיים, והיה דאגן מטבעו. בריאותו הייתה לעיתים קרובות לקויה והוא סבל מכאבי ראש עצביים תכופים ומדיכאון. כשהוא פרש בשנת 1800, הוא הפך לאיש עשיר מספיק כדי להעביר את העסק לבניו.

### בית היציקה סוהו

בתחילה, השותפות הכינה את השרטוטים והמפרטים למנועים, ופיקחה על העבודה להקמתם בשטח הלקוחות. הם כמעט לא ייצרו אף אחד מהחלקים בעצמם. ואט עשה את רוב עבודתו בביתו בהרפרס היל (Harper's Hill) בברמינגהאם, בעוד בולטון עבד במפעל סוהו. בהדרגה, השותפים החלו לייצר בפועל יותר ויותר מהחלקים, ועד 1795 הם רכשו נכס במרחק של כקילומטר ממפעל סוהו, על גדות תעלת ברמינגהאם (Birmingham Canal), כדי להקים בית יציקה חדש לייצור המנועים. בית היציקה סוהו נפתח רשמית בשנת 1796 בזמן שבניו של ואט, גרגורי וג'יימס ג'וניור, היו מעורבים מאוד בניהול המיזם. בשנת 1800, שנת פרישתו של ואט, החברה ייצרה בסך הכל 41 מנועים.

### שנים מאוחרות

ואט פרש בשנת 1800, אותה שנה שבה פקע הפטנט היסודי שלו והשותפות עם בולטון. השותפות המפורסמת הועברה לבני הגברים, מתיו רובינסון בולטון (Matthew Robinson Boulton) וג'יימס ואט ג'וניור. מהנדס החברה הוותיק ויליאם מרדוק הפך עד מהרה לשותף והחברה שגשגה.

ואט המשיך להמציא דברים אחרים לפני ובמהלך חצי-פרישתו. בתוך ביתו בהנדסוורת' (Handsworth), סטפורדשייר (Staffordshire), עשה ואט שימוש בחדר בעליית גג כסדנה, ושם עבד על רבות מהמצאותיו. בין היתר, הוא המציא ובנה מכונות להעתקת פסלים ומדליונים שעבדו היטב, אך מעולם לא רשם עליהן פטנט. אחד הפסלים הראשונים שיצר עם המכונה היה ראש קטן של ידידו הפרופסור הוותיק אדם סמית. הוא שמר על התעניינותו בהנדסה אזרחית והיה יועץ במספר פרויקטים משמעותיים. הוא הציע, למשל, שיטה לבניית צינור גמיש שישמש לשאיבת מים מתחת לנהר קלייד (River Clyde) בגלאזגו.

הוא ואשתו השנייה טיילו בצרפת ובגרמניה, והוא רכש אחוזה במרכז ויילס בדולדולוד האוס (Doldowlod House), קילומטר אחד דרומית ללאנוורת'ול (Llanwrthwl), שאותה שיפר מאוד.

בשנת 1816 יצא לטיול על ספינת הקיטור המשוטת "קומט" (Comet), תוצר של המצאותיו, כדי לבקר שוב בעיר הולדתו גרינוק.

הוא נפטר ב-25 באוגוסט 1819 בביתו "הית'פילד הול" (Heathfield Hall) ליד הנדסוורת' בסטפורדשייר (כיום חלק מברמינגהאם) בגיל 83. הוא נקבר ב-2 בספטמבר בבית הקברות של כנסיית סנט מרי (St Mary's Church), הנדסוורת'. הכנסייה הורחבה מאז וקברו נמצא כעת בתוך הכנסייה.

משפחה

ב-14 ביולי 1764 נישא ואט לבת דודתו מרגרט מילר (נפטרה ב-1773). היו להם שני ילדים, מרגרט (1767–1796) וג'יימס (1769–1848). בשנת 1791 נישאה בתם לג'יימס מילר. בספטמבר 1773, בזמן שואט עבד ברמות הסקוטיות (Scottish Highlands), הוא נודע שאשתו, שהייתה בהריון עם ילדם השלישי, חולה מאוד. הוא חזר מיד הביתה אך גילה שהיא נפטרה וילדם נולד מת.

ב-29 ביולי 1776 נישא לאן מקגרגור (נפטרה ב-1832).

בונים חופשיים

הוא התקבל לבנייה החופשית הסקוטית בלודג' "גלאזגו רויאל ארץ'", מס' 77, בשנת 1763. הלודג' חדל להתקיים בשנת 1810. לודג' בונים חופשיים נקרא על שמו בעיר הולדתו גלאזגו – לודג' "ג'יימס ואט", מס' 1215.

תרומותיו של מרדוק

ויליאם מרדוק הצטרף לבולטון ואת ב-1777. בתחילה עבד בבית המלאכה לדגמים בסוהו, אך עד מהרה הקים מנועים בקורנוול. הוא הפך לחלק חשוב מהחברה ותרם רבות להצלחתה כולל המצאות חשובות משלו.

ג'ון גריפית'ס (John Griffiths), שכתב עליו ביוגרפיה בשנת 1992, טען כי התנגדותו של ואט לעבודתו של מרדוק עם קיטור בלחץ גבוה על ניסויי קטר הכביש שלו עיכבה את פיתוחו: ואט האמין בצדק שדודים של אותה תקופה יהיו לא בטוחים בלחצים גבוהים יותר.

ואט רשם פטנט על היישום של גלגל שיניים שמש וכוכבי לכת לקיטור בשנת 1781 ועל קטר קיטור בשנת 1784, שניהם בעלי טענות חזקות לכך שהומצאו על ידי מרדוק. עם זאת, הפטנט מעולם לא נערער על ידי מרדוק, וחברת בולטון ואת המשיכה להשתמש בגלגל שיניים שמש וכוכבי לכת במנועים הסיבוביים שלהם, גם זמן רב לאחר שפג הפטנט על הארכובה בשנת 1794. מרדוק הפך לשותף בחברה בשנת 1810, שם נשאר עד פרישתו 20 שנה מאוחר יותר בגיל 76.

מורשת

כפי שמציין מחבר אחד, שיפוריו של ואט למנוע הקיטור "הפכו אותו ממניע ראשוני בעל יעילות שולית לסוס עבודה מכני של המהפכה התעשייתית".

כבוד והוקרה

ואט זכה לכבוד רב בזמנו. בשנת 1784 הוא הפך לחבר בחברה המלכותית של אדינבורו (Royal Society of Edinburgh), ונבחר כחבר באגודה הבטאוונית לפילוסופיה ניסיונית (Batavian Society for Experimental Philosophy), של רוטרדם, הולנד, בשנת 1787. בשנת 1789 הוא נבחר לקבוצת העילית, "אגודת המהנדסים האזרחיים סמיטוניאן" (Smeatonian Society of Civil Engineers). בשנת 1806 הוענק לו תואר דוקטור למשפטים של כבוד מאוניברסיטת גלאזגו. האקדמיה הצרפתית בחרה בו כחבר מתכתב והוא מונה לחבר חוץ בשנת 1814.

ה-ואט נקרא על שמו של ג'יימס ואט על תרומתו לפיתוח מנוע הקיטור, ואומץ על ידי הקונגרס השני של האגודה הבריטית לקידום המדע בשנת 1889 ועל ידי הוועידה הכללית ה-11 למשקלות ומידות בשנת 1960 כיחידת ההספק המשולבת במערכת היחידות הבין-לאומית (או "SI").

ב-29 במאי 2009 הודיע הבנק המרכזי של אנגליה (Bank of England) כי בולטון ואת יופיעו על שטר 50 ליש" חדש. התכנון הוא הראשון שכולל דיוקן כפול על שטר של הבנק המרכזי של אנגליה, ומציג את שני התעשיינים זה לצד זה עם תמונות של מנוע הקיטור של ואט ומפעל סוהו של בולטון. ציטוטים המיוחסים לכל אחד מהגברים חרוטים על השטר: "אני מוכר כאן, אדוני, את מה שכל העולם חפץ שיהיה לו – כוח" (בולטון) ו-"אני לא יכול לחשוב על שום דבר אחר חוץ מהמכונה הזו" (ואט). הכללתו של ואט היא הפעם השנייה שסקוט מופיע על שטר של הבנק המרכזי של אנגליה (הראשון היה אדם סמית על שטר 20 ליש" מהנפקה של 2007). בספטמבר 2011 הוכרז כי השטרות ייכנסו למחזור ב-2 בנובמבר.

בשנת 2011 הוא היה אחד משבעה מונצחים ראשונים בהיכל התהילה של ההנדסה הסקוטית.

אנדרטאות

ואט נקבר בשטחה של כנסיית סנט מרי, הנדסוורת', בברמינגהאם. הרחבה מאוחרת יותר של הכנסייה, מעל קברו, אומרת שקברו קבור כעת בתוך הכנסייה.

סדנת החדר בעליית הגג שבה השתמש ואט בפרישתו הושארה, נעולה וללא נגיעה, עד 1853, אז צולמה לראשונה על ידי הביוגרף שלו ג'יי. פי. מיורהד (J. P. Muirhead). לאחר מכן, היא ביקרה לעיתים, אך הושארה ללא נגיעה, כסוג של מקדש. הצעה להעביר אותה למשרד הפטנטים לא יצאה לפועל. כאשר הבית היה אמור להיהרס בשנת 1924, החדר וכל תכולתו הוגשו למוזיאון המדע (Science Museum), שם הוא שוחזר בשלמותו. הוא נותר בתצוגה למבקרים במשך שנים רבות, אך נחסם בקיר כאשר הגלריה שבה אוכלס נסגרה. הסדנה נותרה שלמה, ומשומרת, ובמרס 2011 הוצגה לציבור כחלק מתערוכת קבע חדשה של מוזיאון המדע, "ג'יימס ואט ועולמנו".

מיקומו המשוער של לידתו של ג'יימס ואט בגרינוק מונצח על ידי פסל. אנדרטאות אחרות בגרינוק כוללות שמות רחובות וספריית הזיכרון ואט (Watt Memorial Library), שהחלה בשנת 1816 עם תרומתו של ואט של ספרים מדעיים, ופותחה כחלק ממוסד ואט על ידי בנו (שבסופו של דבר הפך למכללת ג'יימס ואט). הרשות המקומית השתלטה עליה בשנת 1974, הספרייה מאכלסת כעת גם את אוסף ההיסטוריה המקומית וארכיונים של אינברקלייד (Inverclyde), והיא נשלטת על ידי פסל ישיבה גדול בווסטביבול. ואט מונצח בנוסף על ידי פסלים בכיכר ג'ורג' (George Square), גלאזגו וברחוב פרינסס (Princes Street), אדינבורו, וכן אחרים בברמינגהאם, שם הוא זכור גם על ידי ה"מונסטונס" (Moonstones) ובית ספר נקרא על שמו.

מכללת ג'יימס ואט התרחבה מהמיקום המקורי שלה כדי לכלול קמפוסים בקילווינינג (Kilwinning) (איירשייר הצפונית), רחוב פינארט (Finnart Street) והווטרפרונט (The Waterfront) בגרינוק, וקמפוס הספורט בלארגס (Largs). אוניברסיטת הריוט-ואט (Heriot-Watt University) ליד אדינבורו הייתה פעם בית הספר לאמנויות של אדינבורו, שנוסד בשנת 1821 כמכון המכניקה הראשון בעולם, אך כדי להנציח את ג'ורג' הריוט (George Heriot), איש הכספים מהמאה ה-16 למלך ג'יימס השישי והראשון, וג'יימס ואט, לאחר צ'רטר מלכותי השם שונה לאוניברסיטת הריוט-ואט. עשרות מבני אוניברסיטה ומכללות (בעיקר של מדע וטכנולוגיה) נקראים על שמו. ביתו של מתיו בולטון, סוהו האוס (Soho House), הוא כעת מוזיאון, המנציח את עבודתם של שני הגברים. הפקולטה להנדסה של אוניברסיטת גלאזגו מחזיקה את המטה שלה בבניין ג'יימס ואט, שבו שוכנים גם המחלקה להנדסת מכונות והמחלקה להנדסת תעופה וחלל. הציור הענק "ג'יימס ואט מהרהר במנוע הקיטור" מאת ג'יימס אקפורד לאודר (James Eckford Lauder) נמצא כעת בבעלות הגלריה הלאומית של סקוטלנד.

יש פסל של ג'יימס ואט בגני פיקדילי (Piccadilly Gardens), מנצ'סטר ובכיכר העיר (City Square), לידס.

פסל קולוסאלי של ואט מאת פרנסיס לגאט צ'נטרי (Francis Legatt Chantrey) הוצב במנזר וסטמינסטר (Westminster Abbey), ומאוחר יותר הועבר לקתדרלת סנט פול (St. Paul's Cathedral). על הקנוטף (מצבת זיכרון), הכתובת קוראת, בחלקה, "ג'יימס ואט ... הרחיב את המשאבים של ארצו, הגדיל את כוחו של האדם, ועלה למקום בולט בין חסידי המדע המפוארים ביותר והמוטבים האמיתיים של העולם".

חזה של ואט נמצא בהיכל הגיבורים של אנדרטת וואלאס הלאומית (National Wallace Monument) בסטירלינג (Stirling), סקוטלנד.

פסל גדול של ואט – מזווג עם אחד של ג'ורג' סטיבנסון (George Stephenson) – מעטר את החזית הראשית של תחנת בודפשט קלטי (Budapest Keleti).

צוללת הצי הצרפתי "ואט" (Watt) נקראה על שם ואט.

פטנטים

ואט היה הממציא היחיד הרשום בשישה פטנטים שלו:

פטנט 913: שיטה להפחתת צריכת הקיטור במנועי קיטור – המעבה הנפרד. המפרט התקבל ב-5 בינואר 1769; נרשם ב-29 באפריל 1769, והוארך ליוני 1800 על ידי חוק של הפרלמנט בשנת 1775.

- פטנט 1,244: שיטה חדשה להעתקת מכתבים. המפרט התקבל ב-14 בפברואר 1780 ונרשם ב-31 במאי 1780.

- פטנט 1,306: שיטות חדשות לייצור תנועת סיבוב מתמשכת – שמש וכוכבי לכת. המפרט התקבל ב-25 באוקטובר 1781 ונרשם ב-23 בפברואר 1782.

- פטנט 1,321: שיפורים חדשים על מנועי קיטור – התפשטותי ובעל פעולה כפולה. המפרט התקבל ב-14 במרס 1782 ונרשם ב-4 ביולי 1782.

- פטנט 1,432: שיפורים חדשים על מנועי קיטור – תנועת שלושה מוטות וכרכרת קיטור. המפרט התקבל ב-28 באפריל 1782 ונרשם ב-25 באוגוסט 1782.

- פטנט 1,485: שיטות משופרות חדשות לבניית תנורים. המפרט התקבל ב-14 ביוני 1785 ונרשם ב-9 ביולי 1785.