2. ¿Qué es una máquina de vapor?¿Qué es una máquina de vapor?
Una máquina de vapor es un motor de combustión externa que transforma la energía
térmica de una cantidad de agua en energía mecánica. En esencia, el ciclo de trabajo se
realiza en dos etapas.
El motor o máquina de vapor se utilizó extensamente durante la Revolución Industrial,
en cuyo desarrollo tuvo un papel relevante para mover máquinas y aparatos tan
diversos como bombas, locomotoras, motores marinos, etc. Las modernas máquinas de
vapor utilizadas en la generación de energía eléctrica no son ya de émbolo o
desplazamiento positivo como las descritas, sino que son turbomáquinas; es decir, son
atravesadas por un flujo continuo de vapor y reciben la denominación genérica de
turbinas de vapor. En la actualidad la máquina de vapor alternativa es un motor muy
poco usado salvo para servicios auxiliares, ya que se ha visto desplazado especialmente
por el motor eléctrico en la maquinaria industrial y por el motor de combustión interna
en el transporte.
3. ¿Cómo funciona una máquina de vapor?
1. Se genera vapor de agua por el calentamiento en una caldera cerrada
herméticamente, lo cual produce la expansión del volumen de un cilindro
empujando un pistón. Mediante un mecanismo de biela - manivela, el movimiento
lineal alternativo del pistón del cilindro se transforma en un movimiento de
rotación que acciona, por ejemplo, las ruedas de una locomotora o el rotor de un
generador eléctrico. Una vez alcanzado el final de carrera el émbolo retorna a su
posición inicial y expulsa el vapor de agua utilizando la energía cinética de un
volante de inercia.
2. El vapor a presión se controla mediante una serie de válvulas de entrada y salida
que regulan la renovación de la carga ;es decir, los flujos del vapor hacia y desde el
cilindro.
Máquina de vapor en fun cionamiento. Por la
flecha roja a la izquierda entra el vapor
calentado, la válvula inmediata se puede
cerrar para detener la máquina —
dependiendo de la presión—. Por la flecha
azul derecha sale el vapor ya pasado el
circuito.
4. ¿Quién inventó la máquina de vapor?
James Watt fue un ingeniero,mecánico e inventor escocés.Las mejoras,
tanto en el Reino Unido como en el resto del mundo.
Mientras trabajaba fabricando instrumentos en la Universidad de
Glasgow, Watt se interesó en la tecnología de las máquinas de vapor y se
percató de que los diseños coetáneos desperdiciaban una gran cantidad
de energía enfriando y calentando repetidamente el cilindro. Watt
introdujo una mejora en el diseño, el condensador separado, que evitaba
la pérdida de energía y mejoró radicalmente la potencia, eficiencia y
rentabilidad de las máquinas de vapor. Finalmente adaptó este motor
para producir un movimiento rotatorio, lo que amplió enormemente su
uso más allá del simple bombeo de agua.
5. Watt intentó comercializar su invento, pero encontró muchas
dificultades financieras hasta que se asoció con Matthew Boulton en
1775. La nueva firma Boulton & Watt llegó a tener gran éxito y ambos
se enriquecieron. Una vez jubilado, Watt continuó inventando, pero
ninguna de sus últimas creaciones fue tan destacada como la mejora
de la máquina de vapor. Watt también desarrolló el concepto de
caballo de vapor,1
mientras que la unidad de potencia del Sistema
Internacional de Unidades, el vatio —W— fue nombrada en su honor.
6. Biografía
Nacido en Greenock junto a la ciudad de Glasgow, su padre fue inventor naval y
contratista, mientras que su madre, Agnes Muirhead, provenía de una
familia distinguida y poseía una buena educación. Ambos practicaban el
presbiterianismo y eran miembros activos del movimiento Covenanter.
Su abuelo, Thomas Watt, fue profesor de matemáticas y magistrado de la
baronía de Cartsburn.
Su delicado estado de salud durante la infancia le impidió asistir al
colegio con regularidad, siendo educado fundamentalmente por su
madre, aunque posteriormente asistió a la escuela de Gramática de
Greenock. Demostró gran habilidad manual y aptitudes para las
matemáticas, mientras que no le interesaban el latín y el griego.
James Watt vivió y trabajó en Glasgow y Birmingham. Fue un miembro
clave de la Sociedad Lunar. Muchos de sus escritos se conservan en la
biblioteca de Birmingham. Falleció el 25 de agosto de 1819 en
Heathfield, en su casa situada en Handsworth, Inglaterra, a la edad de 83
años.
7. Partes de una máquina de vapor
1. FUEGO (es la fuente de alimentación)
2. AGUA (contenida en un depósito, que al calentarse
produce vapor)
3. PISTÖN ( que se sube y baja por la fuerza del vapor)
4. RUEDA ( que gira por el impulso de el pistÓn)
8. La historia de la máquina de vapor
Se llama máquina de vapor a toda máquina en que se utiliza como fuerza motriz la
expansiva del vapor de agua y su principio fundamental es el de la conversión del calor
en trabajo y este trabajo, realizado por una máquina de vapor, depende, como en todas
las máquinas térmicas, del desnivel de temperatura, es decir, de la diferencia de la
temperatura del vapor cuando entra en el cilindro y la que tiene al salir al exterior y se
compone de dos partes: una en que se produce el vapor que ha de actuar como fuerza
motriz y llamada generador o caldera y otra que constituye la máquina propiamente tal
formada por el sistema de mecanismos encargados de recibir y transmitir la acción de la
fuerza motriz del vapor y se compone esencialmente de un émbolo o pistón
(posteriormente reemplazado por la turbina de vapor) que adquiere por la acción del
vapor un movimiento de vaivén en el interior de un cilindro donde encaja y oscila
constituyendo el receptor cuyo movimiento se transmite a otro émbolo por el
intermedio de un balancín, haciendo la transformación de movimientos necesaria por
medio de los artificios más convenientes.
9. La historia del vapor, considerada como fuerza motriz, suministra
hasta en los más minuciosos pormenores, una continua confirmación
del siguiente adagio: Nihil per saltus (Nada se hace por saltos
bruscos):Es justo reconocerlo..ha sido un error considerar la máquina
de vapor como un objeto sencillo, cuyo inventor se necesitaba
absolutamente encontrar..En la máquina de vapor existen muchas
ideas capitales que pueden no ser parto de un mismo cerebro.
Clasificarlas por orden de importancia, dar a cada inventor lo que le
pertenece, referir exactamente las fechas de las diversas publicaciones,
tal debe ser el objeto del historiador (cita del que fuera secretario
permanente de la Academia de Ciencias de París, en la sección de
ciencias matemáticas, François Arago, Anuario de longitudes, 1837
autor de la célebre Historical eloge of James Watt, London, 1839)
