Lektion 1: Dampmaskinen

Forberedelse

I skal læse kapitel 5 i Skruen uden ende. Det er side 133 til 147.

De første fem sider går meget i detaljer med nogle meget tidlige versioner af dampmaskiner. De fem sider kan man springe over og i stedet læse nedenstående sammendrag og se videoen. Herefter skal læsningen genoptages fra toppen af side 138, begyndende med “Ud fra den idé…”


1: Sammendrag af side 133-137

De første dampmaskiner blev lavet med det formål at pumpe vand ud af miner, så man kunne komme til det malm og kul, som lå i minerne. Hvis der var et vandløb i nærheden, kunne pumpen drives af en vandmølle. Ellers skulle den trækkes af heste, hvilket var både dyrt og besværligt.

I 1698 opfandt Thomas Savery en maskine, som kunne bruge damp til at drive pumpen. Den var dog meget ineffektiv og brød ikke igennem.

Det gjorde til gengæld Thomas Newcomens maskine fra 1710. Sammenlignet med senere maskiner var den også meget ineffektiv, men den kunne dog bruges. Se nedenstående video, for at forstå princippet bag.


2: Refleksion over siderne 138 – 147

Hvorfor kunne dampmaskinen opfindes og udbredes i 1700-tallet? Hvilke forudsætninger var på plads på det tidspunkt? Hvor mange kan du finde? Det kan være både samfundsmæssige, tekniske og videnskabelige forudsætninger.

Skriv dit navn og dine refleksioner i tekstboksen herunder. Refleksionerne kan blive brugt i timerne i omskrevet og anonymiseret form. 

Lektionen

Program

  • Opstart og eventuelle spørgsmål til dagens tekst
  • De første 30 minutter af dokumentarprogrammet Why the industrial revolution happened here
  • Gruppearbejde på baggrund af film og refleksion: Hvad var de fem vigtigste årsager til den industrielle revolution?
  • Pause
  • De tre indgangsvinkler til teknologihistorie: Den filosofiske, den tekniske og den samfundsmæssige.
  • Diskussion af årsagerne. Hvilke er filosofiske, hvilke er tekniske og hvilke er samfundsmæssige?
  • Resten af forløbet.
  • Brainstorm til projekterne.

Gruppearbejde

Niels
Signe S
Charlotte
Anders
Mette
Andryana
Laura
Mathias
Sarah
Maggie
Alexander
Manja
Amanda
Iben
Marie
Waldemar
Romsan
Mia
Signe L
Julie
Mikkel
Keena
Sif
Lykke

På baggrund af dokumentarprogrammet og nedenstående refleksioner som er udvalgt blandt dem, I selv har lavet i forberedelsen, skal I udvælge de fem forudsætninger, som I mener var de vigtigste for den industrielle revolution.

Jeres arbejde skrives ind i boksen under refleksionerne.

Klik her for at åbne/lukke refleksionerne

– Minedrift var nyopdaget, og derfor noget af det som var indkomstgrundlag for mange indbyggere.
– Grundlaget for Watts dampmaskine var viden omkring atmosfærisk luft og tryk.
– En anden forudsætning for at dampmaskinen kunne komme i brug var økonomisk støtte og organisering af projektet, som Boulton støttede Watt med.
– John Wilkinsons boremaskine der kunne bore cylinderne.


Grunden til, at dammaskinerne i først omgang kunne opfindes var fordi, at der allerede der, var en hvis forståelse af, hvordan damptryk og lign. kunne være med til at lave et stykke arbejde. Derudover var hestegangen (trækfunktionen) en teknologiinternforudsætning for de efterfølgende dampmaskiner, da man benyttede tidligere funktioner derfra. Herunder kan ventiler, cylinder og lign. også nævnes, bl.a. Watt konstruerede hans dammaskiner ud fra en kombination af kendte funktioner brugt i andre sammenhænge, samt nogle nye udviklinger selvfølgelig. Grunden til at det kunne udbredes var bl.a. grundet den store efterspørgsel fra minearbejdernes side af. Hestegangen var meget dyr og besværlig, som nænvt tidligere i teorien, hvilket lagde op til, at nye og forbedrede udviklinger af dette ville falde i god jord.

I 1700′ tallet var der bl.a forudsætninger, udover tidligere nævnte, som;
– En række forskellige udviklinger af dampmaskinen som har været forudsætninger for hinanden, feks. hvordan Watts første dampmaskine var en forudsætning for hans efterfølgende videreudvikling, herunder den dobbeltvirkende rotationsmaskine
-En række forsøg omhandlende noget teori vedr. damp- og vands temperaturafhængighed som lå bag funktioner i dammaskinerne
-Et samfund eller en samfundsgruppe, som var klar på, at købe/finansiere denne udvikling af dampmaskiner, samt en kollektiv accept af teorien og lign. der lå bag de forskellige konstruktioner.


Den “første” dampmaskine af Newcomen udnyttede vakuum, en forudsætning for denne maskine var altså kendskab til vakuum, som Otto von Guericke havde lavet forsøg på. Tekniske forudsætninger til Watts maskine blev også grundlagt både ved denne og ved den forrige maskine af Savery, som dog aldrig fungerede.

De næste optimerede dampmaskiner af Watts behøvede nogle flere videns forudsætninger omkring varme og vand. Dette førte opdagelsen af latentvarme og fortætning, hvilket også blev uafhængigt forskert i af naturvidenskaberen Balck.

Udbredelsen var mulig da der var en efterspørgelse for denne maskine, som selvfølgelig gør marked, hvilket er en samfundmæssig nødvendig forudsætning.

Hele tilblivelsen af Watt’s ideer ville heller ikke være mulige uden Boulton’s økonomiske støtte – der er altså også en afgørende økonomisk forudsætning.


Der er en del teknologiinterne forudsætninger der skulle til for at dampmaskinen kunne blive opfundet og udviklet. Først og fremmest skal der kunne fremstilles kedler, beholdere og rør, der er stærke og tætte nok til at kunne holde på et højt tryk. Det vil sige, at der skulle være opfundet værktøj til smedene der kunne bruges til at fremstille det. Derudover var den økonomiske støtte som Watt og Roebuck fik fra Boulton meget vigtig da det var årsagen til at de havde resurserne til at videreudvikle. En af de store tekniske udfordringer var faren for at højtrykskedler ville eksplodere. Det resulterede i at Watt som havde patent på dampmaskiner forbød udviklingen af dem. Højtrykskedler var mere effektive, men da materialet som de var lavet af ikke var stærkt nok, skete der en arbejdsulykke der dræbte fire personer efter Watts patent udløb.


Dampmaskinen kunne opfindes og udbredes, fordi der i 1700-tallet var en stor videnskabelig nysggerighed, som før havde været undertrykt af kirken. Der var et stigende befolkningstal, som gjorde, at flere skulle brødfødes, hvilket gjorde nye metoder til nødvendigheder.
Forudsætninger:
– Den roterende kraft var tidligere blevet brugt vha. vind og vand, men man ønskede en mere effektiv kilde.
– Som sagt, så var nysgerrigheden stor, hvilket udvidede forskernes viden på kort tid.
– Staten så potentiale i mekanik, da det kunne effektivisere produktioner.
– Kirken var ikke længere styrende.


– Videnskabelige forudsætninger:
I løbet af 1600-tallet var man blevet klogere på atmosfæren og tryk. I denne sammenhæng lavede Otto von Guerickes bl.a. et forsøg, der viste de stærke kræfter, der kunne skabes ved at have vakuum og atmosfærisk tryk på hver sin side af et stempel.

Dette gjorde, at fysikeren Christian Huygens allerede i 1673 foreslog at udnytte trykket.
(Nu manglede bare den praktiske ekspertise, som skulle vise sig at komme af observationer og erfaringer (empiri).

Derudover blev professoren Joseph Black i stand til at beskrive fænomenerne varmefylde og latentvarme, som
James Watt dog vha. en serie af forsøg havde lært at gennemskue, hvor især kendskabet til matematik og naturvidenskab havde spillet en stor rolle for Watt.

– Tekniske forudsætninger:
Med opfindelser som vandmøllen og vindmøllen i middelalderen, så havde man allerede erfaring med at bruge mekanik til at danne mekanisk energi vha. fx vand- og vindkraft.

Håndværksmæssigt mødte James Watt et problem, da han manglede håndværkere, der havde teknikken til at lave cirkulære cylindre, som var en forudsætning for den dobbeltvirkende rotationsmaskine.
– Dette propblem blev løst af John Wilkinson, der fremstillede en boremaskine, der ordnede problemet.

– Samfundsmæssige (økonomiske) forudsætninger:

James Watt fik både økonomisk støtte af forretningsmanden John Roebuck og Matthew Boulton, hvor den sidstnævnte især har spillet en stor rolle i forhold til Watts forbedrede udgave af dampmaskinen, da han troede på projektet og finansierede den fornødne kapital.

Der eksisterede et behov (pull) for en teknologi, der kunne pumpe vand op af mineskakter, hvilket dampmaskinen kunne udføre.
– Det betød, at vigtigheden af en velfungerende dampmaskine blev indset af bl.a. en masse forretningsfolk som Boulton, der kunne se fremtiden for teknologien.

Skriv jeres fem vigtigste årsager samt begrundelser her

De tre indfaldsvinkler

Teknologihistorie arbejder helt overordnet med tre indfaldsvinkler, her citeret fra læreplanen.

Den filosofiske

Erkendelsesteoretiske karakteriseringer af teknologier og de etiske og værdimæssige aspekter ved udvikling og implementering af teknologi.

Den samfundsfaglige

Samspillet mellem teknologi og andre kulturformer, f.eks. kunst, religion, økonomi og samfundsplanlægning, samt udvikling af teknologiske netværk.

Den tekniske

Teknologiinterne og videnskabelige karakteriseringer af teknologiformer, teknologiernes kausale interaktioner med omgivelserne.

Resten af forløbet

  1. Forudsætningerne for den dampmaskinen og dermed den industrielle revolution
  2. Den tekniske indfaldsvinkel: Den teknologiske udvikling herunder jernbane og tekstilindustri.
  3. Den filosofiske indfaldsvinkel: Etiske problemstillinger, herunder børnearbejde, slaveri og forurening.
  4. Den samfundsmæssige indfaldsvinkel: De samfundsmæssige konsekvenser, herunder urbanisering og arbejderbevægelsen.
  5. Opsamling og tråde frem mod i dag.

Brainstorm på projekter

Start med idéudvikling. Træk hver tre begreber og prøv at få en problemformulering ud af det. I skal ikke føle jer forpligtede af de tre begreber, men måske kaster det nogle uforudsete og spændende vinkler af sig.

Diskutér jeres idé med de andre i gruppen. Hvordan kan den omsættes til en god problemformulering. Stil jer selv og hinanden spørgsmål som:

  • Lever problemformulering op til opgavebeskrivelsen?
  • Hvordan kan I komme helt op på den taksonomiske skala?
  • Hvordan kan I dække forskellige indfaldsvinkler (filosofisk, samfundsmæssigt, teknisk)
Lykke, Keena, Mikkel og Sif

– I England havde de frit adgang til kul fra havet, i stedet for trækul, som var dyrt at transportere og “høste”. I England valgte man også, at bygge minerne tæt ved havnen hvilket var meget mere effektivt end længere inde i landet. Så i England skulle man ikke importere kul fra andre lande, hvilket hjalp på økonomien, da de sparede mange penge på det. – Store fabrikker blev skabt, og maskiner kunne udføre det manuelle arbejde, hvilket gjorde det effektivt at lave maskinerne hurtigere og mere præcist. – Nye tankegange dominerede. Videnskabsmænd blev støttet af regeringen. Som det blev… Læs mere »

Marie, Amanda og Waldemar

– Det politiske system, da man i England havde langt større mulighed for at “forske” i forskellige mener og idéer end man f.eks. havde i Frankrig. – Accept af, at videnskaben bestod af udvikling som kunne gavne mange parter – herunder accept af de forskellige videnskabemlige teorier – Et samfund som have interesse at optimere eller udvikle – f.eks. interessen for at udvikle udpumpningsssystemer ift. vand i minerne. Dette var bl.a. grundet det økonomiske aspekt. – Der var en forståelse af behovet for at videreudvikle ældre maskiner, grundet bl.a. økonomisk aspekt ift. at hestegangen krævede mange ressourcer, herunder bl.a. tid,… Læs mere »

Romsan, Julie, Mia og Signe L

Minedriften: Minedriften skabte et behov for at udvikle en nemmere måde at pumpe vandet ud af minerne. John Wilkinson, hans boremaskine der kunne bore cylindere, var nødvendig for at kunne lave dampmaskinen. Samfundet: Briterne var meget begejstrede for den revolutionerende industri, de støttede op omkring den nye udvikling. James Watt: Han udviklede og forbedrede dampmaskinen, han fik støtte fra den Bristiske regering. Otto von Guerickes og andre videnskabsmænd: De havde en stor betydning for forståelsen af atmosfære og tryk, hvilket var en forudsætning for at udvikle dampmaskinen. Økonomi: Regeringen havde en tro på at de nye opfindelser ville være godt… Læs mere »

Niels, Signe S, Anders, Charlotte

– Kul blev brugt som energikilde i stedet for træ, herunder fik man effektiviseret minedriften, så man kunne udvinde mere kul
– Videnskabsmænd var nysgerrige, og de ville årsager til fænomener fx Newton
– Monarkiet blev væltet, og et parlament blev dannet. Videnskabsmænd blev finansieret i højere grad, så deres forskning kunne udvikles.
– Ønske om højere indtægt. Handels- og videnskabsmænd begyndte at arbejde sammen for at opnå dette.
– Fabrikker, man systematiserer og effektiviserer processerne, hvilket gør produkterne billigere

Alex, Sarah og Maggie

– Kul – energiforudsætning, der var nødvendig, da det gjorde brug af større maskiner mulig og skabte mere velfærd for hele befolkningen. Grunden til at kul var sådan en stor succes for England var især de geografiske kvaliteter ved Englandsminer, de lå udtil vandet, hvilket gjorde det muligt let at transporterer det langt og hurtigt til handelsbyer, såsom London. – Fritænkning og deling af viden – dette gjorde at videnskabmænd kunne dele deres ideer frit. Forskellen fra Frankrig var netop at engelske videnskabsmænd ikke blev tynget af bureaukrati. – Politisk Stabillitet – Dette gjorde at der også kunne støttes økonomisk,… Læs mere »

Mette, Andryana, Laura og Mathias

Kul og kuludvinding – Man brugte kul, da man fandt frem til at der var 3 gange så meget energi i et stykke kul i forhold til træ, som førhen havde været den primære energikilde. Kul kunne samtidig fragtes lettere, end træ, og dermed blev den økonomiske del af optændingen nedsænket. – Vi mener kul er en af de vigtigste årsager, da den har sat et stort skub i dampmaskinens udvikling, både på en økonomisk ansvarlig måde, og samtidigt var den fysisks lettere at håndtere. Dampmaskinen – Det var en af de første større maskiner, som blev udviklet i 1700-tallet, som… Læs mere »