Invenzione della macchina a vapore (1712)

Invenzione della macchina a vapore (1712)

L'invenzione di macchina del vapore, è la storia di un lungo processo di scoperte iniziato nell'antichità. Sebbene non fosse all'origine, ha dato un contributo significativo alla rivoluzione industriale del XIX secolo. Fu nel 1679 che i francesi Denis Papin progetta una sorta di Pentola a pressione per studiare la pressione del gas. Nel 1712,Thomas newcomen nel 1712 la prima a costruire una macchina a vapore, che serviva a pompare l'acqua dalla miniera di carbone di Dudley, in Inghilterra.

Usare il vapore per generare energia meccanica

Il principio della macchina a vapore è la trasformazione dell'energia termica del vapore in energia meccanica, mediante espansione e raffreddamento del vapore in un cilindro dotato di pistone mobile. Il vapore necessario per la produzione di energia o calore è generalmente fornito da una caldaia. Le caldaie più semplici sono costituite da un recipiente contenente acqua, che viene riscaldata in modo da ottenere vapore saturo.

I normali sistemi di riscaldamento domestico hanno generalmente una caldaia di questo tipo, ma le centrali a vapore, utilizzate per la produzione di energia industriale, hanno una struttura più complessa e apparecchiature ausiliarie. L'efficienza di un motore a vapore è spesso bassa e per questo motivo i motori a vapore sono stati spesso sostituiti da turbine a vapore.

L'invenzione della macchina a vapore ...

La prima ricerca sul vapore risale all'antichità. Airone d'Alessandria sviluppa una rudimentale turbina a vapore (l'eolipilo). Il lavoro di Torricelli e Guericke nel XVII secolo si concentrò sulla possibilità di condensare il vapore. Il primo motore a pistoni fu sviluppato nel 1690 dal fisico francese Denis Papin e fu utilizzato per il pompaggio dell'acqua. La macchina di Papin, più che una curiosità, è una macchina basilare funzionante a pressione atmosferica, il vapore non viene quindi compresso.

Molto rapidamente, il meccanico inglese Thomas Savery ha migliorato questa macchina per renderla utile all'industria mineraria. La macchina di Savery era usata anche per pompare acqua. Lo stesso valeva per il motore aspirato progettato all'inizio del XVIII secolo dall'inventore inglese Thomas Newcomen. Questo dispositivo è costituito da un cilindro verticale e un pistone di contrappeso.

... contribuisce alla rivoluzione industriale

Il vincolo principale della macchina a vapore risiede nelle tecniche metallurgiche necessarie per la sua realizzazione pratica e per ottenere un risultato affidabile ed economicamente sostenibile. Fu mentre cercava di apportare miglioramenti alla macchina di Newcomen che l'ingegnere scozzese James Watt realizzò una serie di invenzioni che portarono alla creazione della moderna macchina a vapore. Watt è all'origine di un'altra grande innovazione: l'uso del vapore pressurizzato. Ora è il vapore che spinge il pistone alternativamente in una direzione e poi nell'altra.

Poiché i brevetti di Watt sono diventati di dominio pubblico, molti produttori hanno migliorato le prestazioni e la produzione. I motori a vapore si affermarono gradualmente nel XIX secolo, aumentando notevolmente la produzione di manufatti e il loro trasporto. Piroscafi e locomotiva a vapore viaggiano per il mondo, accompagnando la rivoluzione industriale. Il motore elettrico supererà il vapore, il cui utilizzo diventerà marginale, come nelle centrali nucleari.

Bibliografia

- Storia del motore a vapore, di Robert Henry Thurston. Decoopman, 2014.

- La favolosa storia delle invenzioni - Dalla padronanza del fuoco all'immortalità. Dunod, 2018.


Video: Ulisse la Macchina a Vapore