La macchina a vapore è una delle invenzioni più importanti mai create. È così importante che può essere accreditato di aver cambiato il volto della società umana. Segnò l'inizio della rivoluzione industriale, consentendo alla produzione di scalare e diventare più efficiente.
La storia della macchina a vapore è lunga e complicata. È una tecnologia relativamente nuova e ha subito molte trasformazioni nel corso degli anni. Ma qualunque cosa accada, sarà sempre una delle invenzioni più importanti mai create. Ha cambiato il mondo e continua a farlo ogni giorno.
Un motore a vapore è una macchina che utilizza il calore per creare pressione. Assorbe il calore di un fuoco e lo usa per creare una forza in grado di muovere gli oggetti. Questi oggetti possono avere la forma di un pistone o di una ruota. La pressione del fuoco viene utilizzata per spingere il pistone su e giù.
La macchina a vapore può essere classificata in due tipi:
- Motori a combustione interna: in questi motori, come un motore a vapore, il calore di un fuoco produce vapore. Ma invece di usarlo per spingere un pistone, viene utilizzato per far girare un albero a gomiti che fa un'elica con pale. L'energia di questo motore viene convertita in energia meccanica utilizzando un meccanismo di conversione chiamato cambio.
- Motori a combustione esterna: nei motori a combustione esterna, come un motore a reazione, il calore di un incendio viene convertito in vapore e utilizzato per azionare una turbina che produce elettricità.
La prima macchina a vapore è stata inventata da Thomas Savery
La prima macchina a vapore è stata inventata da Thomas Savery. Mentre molte persone hanno familiarità con James Watt, Thomas Savery viene spesso dimenticato. È un peccato perché ha contribuito in modo determinante all'invenzione della macchina a vapore. Ha inventato una macchina che è stata utilizzata per pompare l'acqua sopra la terra.
Nel 1698, Savery realizzò una pompa a vapore per pompare l'acqua da un pozzo a Wilton, nel Connecticut. Era un dispositivo primitivo, ma funzionava. Il motore a vapore è stato inventato da Thomas Savery come pompa per pompare l'acqua da un pozzo. Ecco come ha funzionato. Un secchio attaccato all'estremità di un lungo tubo si riempirebbe d'acqua. Il secchio era collegato a una fonte d'acqua come un pozzo. Per estrarre l'acqua dal pozzo, il secchio sarebbe stato calato nel pozzo. Il vapore del fuoco nella testa del pozzo sarebbe stato utilizzato per far girare una ruota attaccata alla pompa. Questo ruota una manovella che tirerebbe l'acqua dal pozzo. Quando la manovella gira, il secchio si riempie d'acqua. Il secchio verrebbe quindi sollevato di nuovo e collegato alla fonte d'acqua. Ora l'acqua comincerebbe a fuoriuscire dall'altra estremità del tubo.
James Watt e l'invenzione del primo motore a vapore funzionante nel 1769
James Watt era un ingegnere e il padre della moderna termodinamica. Tuttavia, non era solo interessato ai motori. Fu anche una delle prime persone a capire l'importanza della termodinamica e come può essere applicata ai motori.
Nel 1769 progettò un motore termico che utilizzava le speciali proprietà del calore. Il calore è l'unica cosa che può essere convertita in tutte le forme di energia. Lo ha fatto creando un sistema in cui il calore veniva trasformato in lavoro spostando un pistone all'interno di un cilindro. Questo motore era in grado di creare energia meccanica convertendo il calore.
Il lavoro svolto dal calore era lo stesso del lavoro svolto dal vapore. Ecco perché il suo motore poteva girare una ruota e spingere un pistone.
Trasformazione della macchina a vapore da potenza a vapore a potenza meccanica
La macchina a vapore divenne una fonte di lavoro meccanico. Non era più solo una macchina che produceva vapore. Ora era una macchina che utilizzava il vapore per fare il lavoro. Questo è stato il primo passo verso la potenza meccanica.
I motori a vapore sono diventati macchine multifunzione. Nel XIX secolo iniziarono ad essere utilizzati come generatori. Ciò significa che sono stati utilizzati per trasformare il calore in lavoro meccanico. La macchina a vapore funzionava come macchina termica.
Funzionava usando il calore di un fuoco per girare una ruota.
Non solo ha reso la vita più facile alle persone che vivevano nelle città. Aveva anche molti altri usi.
All'inizio del 19° secolo, i motori a vapore erano usati per molte applicazioni. Erano usati per pompare l'acqua da terra, alimentavano navi e alimentavano fabbriche.
I moderni motori a vapore e il loro utilizzo futuro
Ci sono stati molti cambiamenti nel motore a vapore nel corso degli anni. Ci sono stati progressi nei materiali, nell'ingegneria e nel design.
Il motore a vapore continua ad essere utilizzato come fonte di lavoro meccanico. Ma è anche usato in molti altri modi.
Serve per trasformare il calore in lavoro meccanico. Questo lavoro può quindi essere utilizzato per produrre elettricità. L'energia elettrica viene quindi immagazzinata in una batteria e utilizzata quando è necessario.
Le macchine che possono scavare gallerie moderne
L'aereo e il suo impatto sulla società