早在1698年，实用的蒸汽机经英国技师
维莱发明和铁匠纽可门改进后，被许多企业相继采用。但这种蒸汽机耗煤多，效率低，只能做往复直线运动，不能作旋转运动。作为一名技师，瓦特在修理蒸汽机时，精心研究了它在工作原理上存在的缺陷，发现效率低的主要原因在于绝大部分蒸汽没有被利用。据此他发明了和气缸分离的冷凝器，能将高温蒸汽从气缸中导出并冷却，因而大大提高了蒸汽机的效率。后来他又先后完成了与蒸汽机结构配套的一系列重大发明，由此，瓦特完成了对蒸汽机的整个发明，并制成了第一部高效率、连续运转的双动作现代蒸汽机。从此以后，人类社会进入了“蒸汽机时代”。
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