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Maquina de vapor

Aunque los griegos según registros históricos más exactamente Herón de Alejandría desarrolló en su obra Spiritalia seu pneumatica ideó la primera máquina conocida en la historia movida por vapor. De acuerdo al principio conocido como acción-reacción, el mecanismo llamado eópila de Herón, es una cámara de aire circular con dos extremos por los que sale el vapor, unido a la vez a otro al extremo contrario por un conducto, consiguiendo así que la energía producida por el vapor impulse el aparato. Básicamente este primer experimento de Herón, consiste en transformar la energía térmica en energía mecánica.

Una fuente de calor en la base del dispositivo empezaba a calentar la eópila, produciendo así que a mayor presión del vapor, este buscara una salida rápida, yendo hacia los extremos del aparato, que en su apariencia exterior era semejante a una bola de baloncesto con dos tubos en ángulo de noventa grados, que al hervir el agua dentro lo hacían girar. Aunque este aparato es uno de los precursores de las máquinas a vapor victorianas, la decadencia del helenismo hizo que permaneciera como una suerte de rareza o juguete para divertir y no se estudió para desarrollar de una manera práctica sus principios.

Así pues, tenemos el principio fundamental de la maquina a vapor moderna: un motor de combustión interna que utiliza el agua para producir energía acumulada en forma de calor en energía mecánica. Básicamente el funcionamiento de cualquier maquinaria de vapor consiste en un mecanismo de biela que mueve una serie de pistones y a su vez una serie de rotores que accionan un mecanismo más complejo. Basados en este principio, muchos inventores entre éstos James Watts que aunque no fue el inventor propiamente dicho de este artefacto, sus investigaciones contribuyeron al perfeccionamiento y aplicaciones posteriores del mismo.

Aunque un tal Andrew Newcomen hizo un diseño previo al del ingeniero escocés James Watts, se tiene por inventor de la moderna máquina de vapor a este último. Una de las principales modificaciones que Watts hizo sobre el diseño de Newcomen fue el que se refiere al condensador. Esta mejora consistía en un cilindro que iba sobre el caldero, y sus dos orificios de salida se tapaban, concentrando la potencia calórica y aprovechando óptimamente la energía emanada del carbón y la leña. La primer patente de Watts fue una maquina a vapor para operar en minería en 1774, financiado en parte por Mathew Boulton.

Watts en 1781, desarrolló otra mejora en la máquina a vapor, con un dispositivo para la apertura y cierre de las válvulas. En el año 1783, pensando en explotar mucho mejor las posibilidades de su invento, ideó una manera de convertir el típico movimiento rectilíneo de la maquinaria en rotatorio, pudiendo aplicarse a distintas industrias.

Entre estas aplicaciones puntuales a la industria está, por ejemplo, los dispositivos para accionar bombas que sacaban el agua de las minas de carbón. Del mismo modo Watts & Boulton, firma comercial fundada por el inventor y su socio, proveían a diversas industrias como telares, procesadoras de harina, fábricas de papel, destilerías, talleres, etc, con su prodigiosa máquina que podía hacer el trabajo de cientos de hombres a un precio mucho menor y sin cansarse.

Watts se caracterizaba por ser un espíritu inquieto y sagaz. Así descubriría que la composición del agua que hacia mover sus máquinas de vapor era hidrógeno y oxígeno. También ideo la unidad de potencia llamándola como caballo de fuerza para indicar la potencia que puede tener con respecto a otra. Las aportaciones hechas por su invención al posterior desarrollo de la etapa histórica conocida como Primera Revolución Industrial, fue crucial.

La multiplicación y optimización de las labores industriales que se derivaban de la aplicación de la máquina de vapor de Watts consiguió que en pocos años Inglaterra alcanzara un nivel de producción industrial incomparable en el resto del mundo. La aplicación de la máquina de vapor a los medios de transporte como los barcos y los trenes acortaron las distancias para transportar materiales y productos a un menor tiempo, haciendo mucho más rentables las industrias, del mismo modo que la producción de mano de obra para el trabajo fuera cada vez menos necesaria. Los campos empezaron a ver un éxodo de personas hacia las urbes haciendo mucho más populosas las capitales inglesas.

Tras la revolución industrial, a finales del siglo XIX, habiendo contribuido en gran parte a posicionar a Inglaterra como un imperio en todos los aspectos, el invento de Watts, sería aplicado a mejorar la calidad de vida de las personas en lo que a transporte se refiere. En las postrimerías del siglo XIX, varios inventores desarrollaron los primeros automóviles a vapor que podían transportar mucho más rápido que los habituales carruajes. Sin embargo, la poca viabilidad de los prototipos, aunado a la aparición del motor eléctrico en el siglo XX, hizo que fracasaran los intentos por un modelo durable de autos a vapor.

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