Cómo funciona la maquina a vapor

La máquina de vapor se empezó a usar de forma masiva durante la revolución industrial. Explicamos qué es la máquina de vapor, para qué sirve, cómo funciona y más.

¿Qué es la máquina de vapor?

Una máquina de vapor es en esencia un motor de combustión externa, razón por la que su objetivo es la conversión de energía calórica en energía mecánica. En este proceso el agua pasa a ser vapor por un proceso de combustión que se aplica por fuera del motor. Después el vapor de agua es el que se usa para generar movimiento, por lo general con una turbina.

Qué es una máquina de vapor

Anuncios patrocinados por Google AdSense:

Puede ser de su interés: ¿Qué es el calor?

¿Cómo funciona la máquina de vapor?

La función de la máquina de vapor es la transformación de la energía calórica de un cierto volumen de agua en energía mecánica. Para lograr lo anterior se calienta el agua en una caldera que se cierra herméticamente.

A causa del calentamiento del agua y la acumulación del vapor, éste se empieza a expandir según la temperatura aumenta, por ende, se genera presión con la que el pistón se empuja. El pistón va a realizar un movimiento lineal, que gracias a un sistema de biela y manivela se convierte en un movimiento circular el cual es capaz de dar movimiento a las ruedas de un rotor o ferrocarril generador de energía eléctrica.

Anuncios patrocinados por Google AdSense:

Cómo funciona una máquina de vapor

Para ejercer un control sobre la potencia con la cual la máquina de vapor opera se usan válvulas que regulan el flujo de vapor, que es el encargado de hacer mover al pistón. En otras palabras, se evita un exceso de presión, además que se logra un control sobre la potencia que se busca aplicar.

Partes de la máquina de vapor

Por sus características como una pieza de maquinaria pesada, el ciclo de este aparato es cerrado para que no existan fugas de presión. Sus componentes son:

  • Válvula de entrada – Es por donde el vapor ingresa a la máquina. Además, regula la cantidad de vapor que va a estar circulando por el sistema.
  • Caldera – Sitio en el cual se aplica la energía calórica y el agua se transforma en vapor.
  • Cilindro – Contiene el pistón y dos tubos para que entre y salga el vapor.
  • Sistema de biela y manivela – Es el transforma el movimiento lineal del pistón para que sea un movimiento circular.
  • Pistón – Sobre su cabeza se aplica la presión del vapor. El movimiento se conecta con el sistema de la biela y manivela.

¿Para qué sirve la máquina de vapor?

La máquina de vapor marca la Revolución Industrial porque fue útil por conseguir aumentar la eficiencia y velocidad de distintos aparatos que se desarrollaron durante esta época. En ese sentido, la máquina de vapor modificó la historia de la civilización en términos económicos, acortamiento de distancias, transporte entre otros. Ejemplo de ello es la creación de la bomba de vapor, barcos de vapor, locomotoras, entre otros.

El desarrollo de los motores de combustión interna con base en los derivados del petróleo hizo que estas máquinas dejen de ser tan utilizadas, pero en la fecha se usan en aquellos entornos en los que se puede aprovechar la combustión del agua y la generación de vapor que resulta de ello.

Puede ser de su interés: Estados del agua

Historia de la máquina de vapor

La primera máquina de vapor la creó Herón de Alejandría, quien la denominó Eolipila. Hay que mencionar que la Primera Revolución Industrial se da con base en la máquina de vapor. En ese orden de ideas, desde finales del siglo XVIII en Inglaterra y hasta casi la mitad del siglo XIX, el desarrollo económico se potenció considerablemente en países de Europa Occidental y Estados Unidos.

En medio del periodo de 1830 y 1930, la máquina de vapor por hulla consiguió dar paso a los motores de combustión interna o los que se impulsan con hidrocarburos que se derivan del petróleo.

Son muchos los autores que han buscado determinar con exactitud la fecha en que se inventó la máquina de vapor. Por lo anterior se tienen en cuenta las creaciones de Herón hasta la máquina más sofisticada de James Watt, pero en pleno contexto de Revolución Industrial fueron muchas las adaptaciones y mejoras incorporadas en este dispositivo.

¿Quién inventó la máquina de vapor?

En un sentido conceptual, la primera máquina de vapor la creó Herón de Alejandría en el siglo I. En aquel momento se denominó Eolipila y constaba de dos tubos y una cámara. El vapor ingresaba por una cámara y se enviaba al exterior por tubos, lo cual genera un movimiento de rotación.

En un sentido y uso práctico, la máquina de vapor la creó Thomas Newcomen en 1712, un herrero, quien tuvo la idea de optimizar el rendimiento de las bombas de agua usadas en las minas para lograr una rentabilidad mayor.

Evolución de la máquina de vapor

  • La primera máquina la creó Herón de Alejandría y la denominó Eolipila.
  • Jerónimo de Ayanz y Beaumont fueron los primeros en patentar una máquina de vapor.
  • Thomas Savery a finales del siglo XVII le dio una aplicación industrial a la máquina de vapor por primera vez.
  • Newcomen mejoró la idea y la presentó a Thomas Savery para que lograra más potencia.
  • La modificación más reciente la hizo James Watt en 1769. En la actualidad se sigue usando este modelo.

Aplicaciones de la máquina de vapor

Son muchas las aplicaciones que se le atribuyen, pero fue durante la revolución industrial que estuvo en auge por sus características tan particulares. Las aplicaciones más comunes fueron:

  • Los ferrocarriles.
  • Barcos de vapor.
  • Industria textil.
  • Bombas de vapor.

A grandes rasgos, cada una de estas aplicaciones se hicieron para lograr un aumento significativo en la potencia y en la expansión de fronteras. Previo a su desarrollo no existía un método más rápido y barato para el transporte de cargamento por largas distancias, ni tampoco por el agua hasta que se desarrollaron los barcos de vapor.

Finalmente, las bombas de vapor tenían por función atribuir una cantidad enorme de potencia a la maquinaria, buscando así que se incrementara la eficiencia y el rendimiento durante la producción.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *