La revolución industrial de la máquina de vapor
A menudo se le considera el inventor de la máquina de vapor. La realidad es que se limitó a desarrollar un nuevo modelo basado en un viejo invento y el nuevo era considerablemente más eficiente. Con ello, facilitó el avance de este revolucionario descubrimiento: El escocés James Watt. También inventó el concepto de caballo de vapor (HP) y la unidad de medida de la potencia también lleva su nombre.
En 1764, el fabricante de instrumentos James Watt recibió el encargo de reparar un modelo de máquina de vapor. Al observar detenidamente el artilugio, Watt identificó defectos en el modelo. Quedó fascinado con la máquina y comenzó a experimentar… un proyecto que cambiaría la vida de la gente.
Watt no fue el verdadero inventor de la máquina de vapor (ver cuadro). El modelo que utilizó para su trabajo fue desarrollado por Thomas Newcomen en 1710. Fue la primera máquina de vapor apta para el mercado de masas. La máquina se utilizaba principalmente para el drenaje en la minería, pero su eficiencia era baja y utilizaba una enorme cantidad de carbón.
Watt observó que el vapor del cilindro del modelo de Newcomen se enfriaba muy rápidamente, lo que provocaba una mala regulación térmica. Watt construyó un modelo con un condensador fuera del cilindro. El vapor se condensaba más rápidamente, el cilindro se mantenía caliente y el motor funcionaba más tiempo. En lugar de utilizar la presión atmosférica como Newcomen, Watt utilizó el vapor alternando a ambos lados del pistón para que el motor funcionara más suavemente. Con este descubrimiento, mejoró el rendimiento del motor. El modelo de Watt tenía finalmente un rendimiento del 3%, tres veces más que la máquina de Newcomen.
¿Cuál es la diferencia entre un motor de vapor y un motor de búsqueda?
Cuando Inglaterra se encontraba al borde de la Revolución Industrial a finales del siglo XVII, uno de los principales retos era cómo eliminar el exceso de agua de las minas. Para ello se solía montar una serie de cubos en un sistema de poleas accionado por caballos, un proceso muy lento y costoso. Correspondió a un inventor e ingeniero inglés llamado Thomas Savery construir el primer prototipo funcional de «un motor para elevar el agua por medio del fuego».
Savery registró la patente de su primer diseño de «máquina de fuego» el 2 de julio de 1698, y poco después presentó un modelo funcional a la Royal Society de Londres. Después de exponer su máquina en Hampton Court para el rey Guillermo III, se le concedió la patente de «un nuevo invento para elevar el agua y dar movimiento ocasional a toda clase de molinos, mediante la importante fuerza del fuego, que será de gran utilidad para el drenaje de las minas…» Esa patente original de 14 años recibió una prórroga de 21 años por parte del Parlamento británico en 1699 como parte de la «Ley de Máquinas de Fuego».
Un eufórico Savery imprimió un folleto en 1702, titulado The Miner’s Friend (El amigo del minero), y lo envió a los directores de las minas de toda Inglaterra, esperando una afluencia de nuevos clientes, pero aunque su bomba de vapor era útil para suministrar agua a las fincas y casas de campo, no fue adoptada inmediatamente por la industria minera.
Máquina de vapor übersetzung
¿Qué es una máquina de vapor? Una máquina de vapor es una máquina que utiliza el calor y la presión del vapor para crear movimiento mecánico. La máquina de vapor fue la primera máquina capaz de convertir la energía térmica en energía mecánica siendo cómoda y práctica. Históricamente, la máquina de vapor se asocia a la Revolución Industrial, un periodo en el que se desarrollaron nuevos procesos de fabricación en Gran Bretaña, Europa continental y Estados Unidos. Además, la máquina de vapor se utilizó ampliamente en la industria y el transporte a lo largo del siglo XIX. ¿Cómo funciona una máquina de vapor? Las máquinas de vapor funcionan quemando combustible, principalmente carbón, que calienta el agua en una caldera. El vapor producido a partir del agua calentada se dirige a través de tuberías a un cilindro, y la presión del vapor en el cilindro mueve un pistón, que realiza el trabajo mecánico en cualquier máquina de la que forme parte la máquina.
Las máquinas de vapor avanzadas de las locomotoras de vapor liberaban el gas en el cilindro primero por un lado y luego por el otro, de modo que el pistón era empujado por ambos lados. Entre las máquinas que funcionaban con motores de vapor se encuentran las bombas, las máquinas de las fábricas, los trenes y los barcos. Hoy en día, las máquinas de vapor son muy ineficientes en comparación con los motores que se utilizan generalmente en el transporte y la industria.
Modelo de máquina de vapor
El descubrimiento de que el vapor podía aprovecharse y hacerse funcionar no se atribuye a James Watt (1736-1819), ya que las máquinas de vapor que se utilizaban para bombear el agua de las minas en Inglaterra ya existían cuando nació Watt. No sabemos exactamente quién hizo ese descubrimiento, pero sí sabemos que los antiguos griegos disponían de toscas máquinas de vapor. Sin embargo, a Watt se le atribuye la invención del primer motor práctico. Por ello, la historia de la máquina de vapor «moderna» suele comenzar con él.
En 1763, cuando tenía veintiocho años y trabajaba como constructor de instrumentos matemáticos en la Universidad de Glasgow, le llevaron a su taller un modelo de la máquina de bombeo de vapor de Thomas Newcomen (1663-1729) para repararlo. Watt siempre se interesó por los instrumentos mecánicos y científicos, en particular por los relacionados con el vapor. La máquina de Newcomen debió de entusiasmarle.
Watt montó el modelo y lo observó en funcionamiento. Observó cómo el calentamiento y el enfriamiento alternados de su cilindro desperdiciaban energía. Tras semanas de experimentación, llegó a la conclusión de que, para que el motor fuera práctico, el cilindro debía mantenerse tan caliente como el vapor que entraba en él. Sin embargo, para condensar el vapor, debía producirse un enfriamiento. Ese fue el reto al que se enfrentó el inventor.