LA MÁQUINA DE VAPOR
La máquina de vapor fue la primera máquina capaz de transformar la energía acumulada en un combustible en movimiento de una manera eficiente a escala industrial. La potencia generada por las máquinas de vapor del siglo XVIII era muy superior, por ejemplo, a la que era capaz de desarrollar un molino de viento. La primera máquina térmica eficiente fue la máquina de vapor, desarrollada en el siglo XVIII para bombear agua de las minas en Inglaterra. Su inventor fue James Watt en 1789.
La máquina de vapor, es una máquina térmica que convierte la energía del vapor de agua en energía mecánica. Es una máquina de combustión externa; esto quiere decir que la combustión se produce fuera del lugar donde se realiza el trabajo.
El resultado obtenido es el movimiento de algún elemento (una rueda, generalmente). Es decir, a partir del calor generado en la caldera se obtiene energía cinética que luego se transforma en otras formas de energía, trabajo, etc.
A continuación podemos ver el esquema general de una de estas máquinas:
Como podemos ver, los principales componenetes de uan máquuina de vapor son:
FUNCIONAMIENTO DE LA MÁQUINA DE VAPOR:
Se genera vapor de agua en una caldera cerrada por calentamiento, 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 genrador eléctirco. 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. Este vapor de agua expulsado, se dirige al condensador, que lo enfría y lo devuelve a la caldera en forma de agua, comenzando asi de nuevo el ciclo.
Veamos en la siguiente secuencia el funcionamiento de esta máquina paso a paso:
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Ahora lo podemos ver todo seguido en la siguiente animación:
El agua se calienta en la caldera y se convierte en vapor, la presión del vapor empuja un émbolo que está conectado a una biela que hace girar un volante. El vapor sale a una temperatura menor y se enfría aún más a su paso por el condensador para ser bombeado de nuevo hasta la caldera.