瓦特是世界公认的蒸汽机发明者。他的创造精神、超人的才华和不懈的研究，为后人留下了宝贵的精神和物质财富。瓦特改进发明的蒸汽机是对现代科学和生产的巨大贡献，具有划时代的意义。它带动了第一次工业技术革命的兴起，极大地促进了社会生产力的发展。

1736年，瓦特出生在英格兰苏格兰格拉斯哥附近的小镇格里诺克。他的父亲是一位经验丰富的木匠，他的祖父和叔叔都是机械工匠。十几岁时，瓦特因家境贫寒，体弱多病，没有接受过完整的正规教育。他曾就读于格里诺克的文法学校，在那里他擅长数学，但没有毕业就辍学了。但在父母的引导下，他坚持自学，很早就对物理和数学产生了兴趣y。瓦特六岁开始学习几何，十五岁读完《物理学原理》等书。他经常自己修理和制作起重机、滑轮和一些航海设备。1753年，瓦特去格拉斯哥当学徒。由于收入微薄，难以维持生活，第二年他到伦敦的一家电表修理店当学徒。靠着自己的勤奋好学，他很快就学会了制作那些高难度的乐器。但繁重的劳动和艰苦的生活损害了他的健康，一年后，他不得不回家休养。一年的学徒生涯让他吃了不少苦头，也让他练就了精湛的手艺，培养了顽强的性格。

1756年，在健康略有好转的情况下，瓦特再次踏上了前往格拉斯哥的坎坷之路。他想成为一名修理仪器的工人，但由于他的技能不够，当时的公会不允许他这样做。幸运的是，瓦特的故事nt引起了格拉斯哥大学Tecker教授的注意。在他的介绍下，瓦特进入格拉斯哥大学任教仪器工作者。学校当时的仪器设备比较齐全，使瓦特在修理仪器时认识到了先进的技术，开阔了眼界。这时，他对蒸汽动力机械产生了浓厚的兴趣，开始搜集相关资料，并为此学习了意大利语和德语。在大学里，他遇到了约瑟夫·布莱克和约翰·罗宾逊等化学家。瓦特从他们那里学到了很多科学理论。1764年，瓦特与表妹玛格丽特·米勒结婚。

1764年，学校请瓦特修理一台纽科门蒸汽机。在修理过程中，瓦特熟悉了蒸汽机的结构和原理，发现了这台蒸汽机的两个缺点：活塞动作不连续且缓慢；蒸汽利用率低，原料浪费LS。后来，瓦特开始思考改进的方法。直到1765年春天，在一次散步中，瓦特想，既然纽科门蒸汽机的热效率低是汽缸内蒸汽凝结造成的，为什么蒸汽不能在汽缸外凝结呢？瓦特最初的想法是使用单独的冷凝器。

有了这个想法后，瓦特在同年设计了一台带有独立冷凝器的蒸汽机。根据设计，冷凝器和气缸之间有一个调节阀，使它们可以连通和分开。这样可以将工作后的蒸汽引入缸外的冷凝器，使缸内产生相同的真空度，避免了缸体在制冷和制热过程中的热量消耗。根据瓦特的理论计算，这种新型蒸汽机的热效率将是纽科门蒸汽机的三倍。从理论上讲，瓦特的带分离器冷凝器的蒸汽机明显优于纽科门蒸汽机，但要把理论的东西变成实际的东西，把图纸上的蒸汽机变成真正的蒸汽机。，还有很长的路要走。瓦特辛辛苦苦造了几台蒸汽机，但效果都不如纽科门蒸汽机，甚至到处漏气，无法启动。尽管代价高昂的实验让他负债累累，但他并没有被困难吓倒，继续进行实验。当布莱克知道瓦特的目标和困境后，他把瓦特介绍给了自己的一位非常富有的朋友——化学技术员罗巴克。当时，罗巴克是一位非常富有的企业家。他在苏格兰卡隆开设了第一家大型炼铁厂。罗巴克当时虽然年近50岁，但对科学技术的新发明仍然怀有极大的热情。他非常欣赏瓦特的新设备，他是唯一的当时他三十多岁，随即与瓦特签约，赞助瓦特试制新型蒸汽机。

从1766年开始，瓦特在三年多的时间里克服了材料和工艺上的种种困难，终于在1769年制造出了第一台原型机。纽科门蒸汽机发明冷凝器。虽然第一台带有凝汽器的蒸汽机试制成功，但与纽科门蒸汽机相比，除了热效率有显着提高外，它作为动力机在驱动其他工作机械的性能上并没有取得实质性进步。也就是说，瓦特的这台蒸汽机还不能作为真正的动力机使用。

由于瓦特的蒸汽机还不够理想，市场并不广阔。当瓦特继续探索时，罗巴克自己也濒临破产边缘。他介绍将Watt介绍给了他的朋友、工程师和企业家Bolton，这样Watt就可以获得赞助以继续他的研究和开发工作。博尔顿当时四十多岁，是一位能干的工程师和企业家。他很欣赏瓦特的创新精神，愿意赞助瓦特。波顿经常参加社会活动，是当时伯明翰地区著名的科学社团“满月社”的主要成员之一。这个社团的参与者大多是当地的科学家、工程师、学者和科学爱好者。经博尔顿介绍，瓦特也加入了满月会。在满月学会活动期间，由于与化学家普里斯特利等人的交往，瓦特对当时人们关心的气体化学和热化学有了更深入的了解，为他后来参与辩论奠定了基础关于水的化学成分。根据。甚至重要的是满月学会的活动使瓦特进一步增长了科学知识，活跃了科学思维。

自从瓦特与博尔顿合作以来，在资金、设备、材料等方面都得到了大力支持，瓦特又生产了两台带有分离式冷凝器的蒸汽机，但这两台蒸汽机并没有受到社会的重视，原因是到没有明显改善。两台蒸汽机的造价高得让博尔顿濒临破产边缘，但他仍然慷慨地资助了瓦特。在他的支持下，瓦特以不屈不挠的毅力继续他的研究。自从1769年试制出带有独立冷凝器的蒸汽机样机后，瓦特就看出热效率低并不是他的蒸汽机的主要缺点，活塞只能做直线来回运动才是它的根本局限.1781年，瓦特还在参加满月会的活动。也许在聚会上，成员们提到天文学家赫歇尔当年发现了天王星，行星围绕太阳的圆周运动给了他灵感。也许那是一个时钟。其中齿轮的圆周运动启发了他。他认为把活塞的往复直线运动变成旋转的圆周运动，可以向任何工作的机器传递动力。同年，他研制出一套名为“太阳与行星”的齿轮联动装置，最终将活塞的往复直线运动转变为齿轮的旋转运动。为了增加轮轴转动轴的惯性，从而使圆周运动更加均匀，瓦特还在轮轴上安装了一个火飞轮。由于这一对传统机制的重大革新，瓦特的蒸汽机真正成为可以驱动一切工作和活动的动力机器。1781年底，瓦特获得了发明带有齿轮和拉杆的机械联动装置的第二项专利。

由于这台蒸汽机装有轮轴和飞轮，所以此时的蒸汽机在将活塞的往复直线运动转化为轮轴的旋转运动时，消耗了大量的能量。这样一来，蒸汽机的效率不是很高，功率也不是很大。为了进一步提高蒸汽机的效率，增加蒸汽机的效率，瓦特在发明齿轮联动装置后，对汽缸本身进行了研究。他发现，虽然他把纽科门蒸汽机的内冷凝改成外冷凝，使蒸汽机的热效率有了大幅度的提高，但他的蒸汽机中蒸汽推动活塞的冲程过程与纽科门的蒸汽机并无二致。两者的蒸汽都是一项单一的运动，从一端进入另一端。他想如果蒸汽可以从两端进出，就可以让蒸汽p上下推动活塞。那么他的效率可以提高一倍。1782年，基于这种想法，瓦特试制了一种带有双向装置的新型气缸。瓦特由此获得了他的第三项专利。将原来的单缸装置改装为双向缸，引入缸内的蒸汽首次由低压蒸汽改为高压蒸汽。这是瓦特在改进纽科门蒸汽机过程中的第三次飞跃。通过这三个技术飞跃，纽科门蒸汽机彻底进化为瓦特蒸汽机。

从最初接触蒸汽技术到瓦特蒸汽机研制成功，瓦特走过了20多年的艰难历程。瓦特虽然屡屡遭受挫折和失败，但他仍然坚持不懈，坚持不懈，最终在纽科门蒸汽机上完成了三项革新。蒸汽机得到广泛应用，成为改造世界的动力。

1784年，瓦特在创新纽科门蒸汽机的过程中获得了他的第四项专利，将高压蒸汽机与飞轮、齿轮连杆和双向装置进行了综合组装。1788年瓦特发明离心式调速器和风门；1790年发明汽缸指示器，瓦特完成了蒸汽机发明的全过程。

In1785,WattwaselectedamemberoftheRoyalSociety.1814年，他被法国科学家协会接纳为外籍会员。

1790年后，慷慨的专利税使瓦特成为富有的名人。瓦特于1819年8月5日在他位于希思菲尔德县的家中去世，并被埋葬在汉德沃尔斯郊区的一座教堂中。

瓦特生活在18、19世纪的英国，不可避免地受到时代和阶级的限制。他曾阻挠双缸蒸汽机和高压蒸汽机的发明和推广，并嘲笑别人努力使用蒸汽机nes驾驶车辆。

总的来说，瓦特为蒸汽机的普及和使用做出了不可磨灭的重要贡献，有力地推动了社会的进步。恩格斯在《自然辩证法》中写道：“蒸汽机是第一个真正意义上的国际发明……瓦特在原理上加上了单独的冷凝器，使蒸汽机达到了现在的水平。为了纪念这位伟大的发明家，后人定功率单位为“瓦特”。