James Watt (Greenock, 19 de janeiro de 1736 – Handsworth, 25 de agosto de 1819) foi um matemático e engenheiro britânico.
Construtor de instrumentos científicos, destacou-se pelos melhoramentos que introduziu no motor a vapor, que se constituíram num passo fundamental para a Revolução Industrial. Foi um importante membro da Lunar Society. Muitos dos seus textos estão atualmente na Biblioteca Central de Birmingham.
Nasceu em 19 de janeiro de 1736 em Greenock, uma cidade portuária. Gostava de passar seu tempo livre na oficina do pai, um construtor de casas e barcos, construindo modelos. Sua mãe Agnes Muirhead veio de uma família muito importante, onde fora bem educada. Ambos eram presbiterianos e muito conservadores. Watt frequentou a escola irregularmente, devido à saúde frágil e educou-se em casa com a mãe. Posteriormente foi à escola para aprender grego, latim e matemática. Possuía grande destreza manual e facilidade em matemática. Dedicou-se a lendas da cultura escocesa.
Aos dezoito anos, falece sua mãe e a saúde de seu pai começa a decair. Então Watt resolve viajar para Londres a fim de estudar fabricação de instrumentos, durante um ano, porém teve que deixar a cidade em 1756 devido a problemas de saúde. Posteriormente retornou para a Escócia, e investiu na fabricação de seus próprios instrumentos. Todavia, por não ter servido como aprendiz durante os sete anos obrigatórios, a "Glasgow Guilg Hammermen" (associação local dos artesãos que utilizam "martelos") não permitiram dar continuidade em suas atividades, assim proibindo a prática de confeccionador de instrumentos na Escócia.
Mas Watt foi apoiado por três professores da Universidade de Glasgow, que ofereceram a ele a oportunidade de participar de uma pequena oficina com a universidade, que teve início em 1758, sendo que Joseph Black, professor físico-químico, acabou por tornar-se seu amigo.
Em 1764, Watt casa-se com sua prima Margaret Miller, com a qual teve cinco filhos, mas em 1772, ela morre ao dar a luz.
Quatro anos após ter aberto sua loja, Watt iniciou seus experimentos com vapor, incentivado por seu amigo, o professor John Robinson. Watt nunca havia trabalhado com máquinas a vapor, mas mesmo assim ele persistiu na construção de um modelo. Encontrou muita dificuldade a princípio, mas continuou com seus experimentos, descobriu a importância do calor latente, e compreendeu a engenharia aplicada em tais máquinas, ao qual Watt acabou por tornar-se famoso alguns anos mais tarde.
E com o apoio da Universidade, através de máquinas e equipamentos, pode pesquisar e fazer diversos experimentos na área. Até que ele mostrou que 80% do calor do aquecedor é consumido para esquentar o cilindro, por que o vapor é condensado e separado em um compartimento no pistão, que mantém o cilindro na mesma temperatura do vapor injetado. Tal pesquisa teve fim em 1765, e ele logo iniciou um novo trabalho.
Neste mesmo ano, inventou uma máquina a vapor com menores problemas de perda de energia em relação às bombas anteriores e que poderia também gerar movimento circular. Com o progresso da metalurgia, a máquina pode obter a precisão que requeria.
Sendo agora seu novo trabalho a produção em grande escala desta máquina. Precisou de muito capital, do qual maior parte teve origem de Black. Conseguiu também um bom patrocínio de John Roebuck, o fundador da Carron Iron Works, com o qual tornou-se sócio. Todavia, sua principal dificuldade fora com máquinas cilíndricas e pistões cilíndricos. Muito capital foi gasto na tentativa de adquirir patentes, pois naquela época era necessário uma lei Parlamentar. Foi também forçado a empregar um oficial do governo que verificou seu trabalho por oito anos. Posteriormente Roebuck entra em falência, e Matthew Boulton, dono da Soho, assume sua posição, iniciando seu trabalho próximo de Birmingham, adquirindo também suas patentes legais. Assim Watt e Boulton formam uma grande e promissora parceria (Boulton & Watt), que durou vinte cinco anos.
E assim, finalmente Watt teve acesso ao melhor ferro do mundo. Suas maiores dificuldades na confecção de largos cilindros com pistões firmes foram solucionadas por John Wilkinson, que desenvolveu técnicas precisas de perfuração. Contudo, em 1776, a primeira máquina foi instalada e operada em uma empresa. Nos cinco anos seguintes, Watt manteve-se muito ocupado com instalações de máquinas, e principalmente em Cornwall com bombas para retirar água de minas.
Em 1763, foi chamado para reparar um modelo da maquina de Newcomen, pertencente à universidade de Glasgow. Durante o processo, Watt reparou que o arrefecimento do vapor dentro do cilindro levava ao arrefecimento desnecessário de toda a máquina, e pensou em vários tipos de melhoramentos que poderiam torná-la muito mais eficiente em termos energéticos. A adição de uma câmara de condensação separada evitaria as perdas de energia verificadas por meio do resfriamento do cilindro para a condensação do mesmo. Endividado, associou-se a John Roebuck, que o ajudou financeiramente. Um protótipo foi construído e sobre ele se realizou a correcção de algumas falhas. Matthew Boulton, dono de uma firma de engenharia, comprou a parte de Roebuck e deu início à construção das máquinas projectadas por Watt.
A princípio a parceria fez o desenho e especificações dos motores, e supervisionou a obra de montagem na propriedade do cliente. Eles produziram quase nenhuma das peças sozinhos. Watt fez a maior parte de seu trabalho em sua casa em Harper's Hill, em Birmingham, enquanto Boulton trabalhava na Soho Manufactory. Gradualmente, os sócios começaram a fabricar mais e mais peças e, em 1795, adquiriram uma propriedade a cerca de um quilômetro da fábrica do Soho, nas margens do Canal de Birmingham, para estabelecer uma nova fundição para a fabricação dos motores. A Soho Foundry foi inaugurada formalmente em 1796, numa época em que os filhos de Watt, Gregory e James Jr. estavam fortemente envolvidos na gestão da empresa. Em 1800, o ano da aposentadoria de Watt, a empresa fabricava um total de 41 motores.
Essa máquina, que permitiu aumentar em 75% o rendimento da máquina de Newcomen, foi patenteada por Watt em 1769. O ápice de suas invenções ocorreu depois que Boulton o instigou a converter o movimento recíproco do pistão para produzir uma grande força rotacional, tornando a manivela uma solução mais lógica e prática. Esta, juntamente com o mecanismo de biela-manivela inventado pelo inglês James Pickard em 1780, permitiu transformar o movimento retilíneo alternativo do êmbolo da máquina a vapor em um movimento rotativo de volante, contribuíram decisivamente para o avanço da Revolução Industrial.
De 1776 a 1781 ele viajou pelo Reino Unido ajudando a instalar suas máquinas. Fez inúmeras outras melhorias e modificações nas máquinas a vapor, e também algumas que facilitaram a manufatura e instalação que foram continuamente implementadas. Criou a engrenagem central de sistema planetário, que permitiu à máquina desenvolver o movimento rotativo. Desenvolveu também um sistema de hastes conectadas a um pistão motriz, em um cilindro instalado verticalmente. Além de várias invenções que posteriormente foram por ele patenteadas, inclusive ajudou a produzir uma máquina que fora cinco vezes mais eficiente que as similares, iniciando a nova era industrial, pois utilizava combustível. Escreveu também um artigo para a Royal Society de Londres, em 1783, sugerindo que a água seria uma combinação de dois gases, ideia que viria a ser confirmada por Antoine Lavoisier. Watt descobriu também métodos de trabalhar com a expansão do vapor.
E em 1777, Watt casou-se com Ann McGregor, com quem teve mais dois filhos, filha de um fabricante de tintas de Glasgow, que muito lhe ajudou. Sua segunda esposa falece em 1832.
Por conta do perigo devido às altas temperaturas nas caldeiras, poderiam ocorrer vazamentos, tornando a manipulação perigosa. Watt foi contra a ideia de ser o pioneiro na utilização de altas pressões de vapor, utilizando apenas baixíssimas pressões em suas máquinas.