jueves, 24 de mayo de 2012
miércoles, 16 de mayo de 2012
Una máquina de vapor es un motor de combustión externa, es decir, un motor que necesita que algo se queme para producir energía; transforma la energía térmica de una cantidad de agua en energía mecánica, que es la suma de la energía potencial y la cinética. La potencial es la que mide la capacidad que tiene una máquina para hacer un trabajo; la cinética, es la que mide el movimiento.
El proceso es:
1-Se genera vapor de agua en una caldera cerrada, lo cual produce la expansión del volumen de un cilindro y empuja un pistón. El vapor se controla mediante unas válvulas.
2-El pistón acciona una biela-manivela que mueve el mecanismo deseado.
3-Al acabar el mecanismo, la válvula vuelve a su sitio y vuelve a empezar el proceso.
4-El vapor que se utiliza, después va a un condensador. El agua que se obtiene allí se vuelve a utilizar para crear más vapor de agua (para entender mejor el funcionamiento, ved el esquema del final).
El motor o máquina de vapor se utilizó principalmente durante la Revolución Industrial, donde tuvo un papel muy importante para mover diversas máquinas. Actualmente se usa para generar energía eléctrica, y en lugar de tener un émbolo, tienen turbinas. Ahora se ha sustituido por los motores eléctricos y por los motores de combustión interna.
Los usos más populares fueron el barco de vapor y el tren de vapor.
En la máquina de vapor se basa la Primera Revolución Industrial que, desde finales del siglo XVIII hasta mediados del siglo XIX, aceleró el desarrollo económico de muchos de los principales países de Europa Occidental y de Estados Unidos. 
La máquina de vapor fue inventada por James Watt en 1768. Su máquina de vapor fue una modificación de la máquina que Thomas Savery inventó.
Thomas Savery (1650-1715) fue un inventor inglés. En 1698 inventó una máquina llamada The Miner’s Friend (la amiga del minero) que se usaba para sacar agua de las minas.
The Miner’s Friend funciona así:
1-El vapor de agua que viene de una caldera donde se quema carbón, va a una cámara que está conectada con el fondo de la mina.
2- Cuando el vapor ha expulsado el aire de esta cámara, este se enfría mediante agua fría en su exterior, en forma de ducha y, al crear vacio, tiende a llenarse por lo que sube agua de la mina que llena casi todo el depósito.
3-Se cierra la válvula inferior y se abre la superior y se vuelve a llenar la cámara de vapor. La presión del mismo consigue elevar el agua hasta la parte superior (para ver mejor el funcionamiento, ved el esquema del final).
Para hacer el proceso más eficiente se utilizan dos cámaras intermedias, de forma que, mientras una se está llenando de agua que viene de la parte inferior, en la otra, ya llena, el agua es impulsada hacia arriba por el vapor.
Esta máquina supone la primera utilización industrial del carbón para realizar trabajo mecánico.
Después de la Máquina The Miner’s Friend, vino otra inventada por Thomas Newcomen.
Thomas Newcomen (1663-1729) fue un herrero e inventor inglés, que inventó la Máquina de Presión Atmosférica, que fue la antecesora de la Máquina de Vapor.
El funcionamiento de la Máquina de Presión Atmosférica y de la Máquina The Miner’s Friend eran muy similares.
La Máquina de Presión Atmosférica funciona así:
1-El vapor de agua que viene de una caldera donde se quema carbón, va a una cámara.
2-Allí, un tubo inyecta agua fría que condensa el vapor y crea el vacio, lo cual estira de un pistón.
3-Ese pistón mueve una viga con forma de balancín que mueve una bomba situada al fondo del fondo de la mina.
4-El agua de la cámara se vacía por un conducto y vuelve a empezar el proceso (para entender mejor el proceso, ved el esquema del final).
Tanto la Máquina The Miner’s Friend como la de Presión Atmosférica tenían un problema: su funcionamiento se basaba en calentar y volver a enfriar un depósito. Esto provocaba roturas de la cámara, aparte de suponer una pérdida energética que hacía que el rendimiento de la máquina fuera bajo. Por eso se modificó a la Máquina de Vapor.
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