Mquina de vapor:Una mquina de vapor es un motor de combustin externa que transforma la energa trmica de una cantidad de agua en energa mecnica. En esencia, el ciclo de trabajo se realiza en dos etapas:Se genera vapor de agua en una caldera cerrada por calentamiento, lo cual produce la expansin del volumen de un cilindro empujando un pistn. Mediante un mecanismo de biela - manivela, el movimiento lineal alternativo del pistn del cilindro se transforma en un movimiento de rotacin que acciona, por ejemplo, las ruedas de una locomotora o el rotor de un generador elctrico. Una vez alcanzado el final de carrera el mbolo retorna a su posicin inicial y expulsa el vapor de agua utilizando la energa cintica de un volante de inercia.El vapor a presin se controla mediante una serie de vlvulas de entrada y salida que regulan la renovacin de la carga; es decir, los flujos del vapor hacia y desde el cilindro.El motor o mquina de vapor se utiliz extensamente durante la Revolucin Industrial, en cuyo desarrollo tuvo un papel relevante para mover mquinas y aparatos tan diversos como bombas, locomotores, motores marinos, etc. Las modernas mquinas de vapor utilizadas en la generacin de energa elctrica no son ya de mbolo o desplazamiento positivo como las descritas, sino que son turbo mquinas; es decir, son atravesadas por un flujo continuo de vapor y reciben la denominacin genrica de turbinas de vapor. En la actualidad la mquina de vapor alternativa es un motor muy poco usado salvo para servicios auxiliares, ya que se ha visto desplazado especialmente por el motor elctrico en la maquinaria industrial y por el motor de combustin interna en el transporte.En la mquina de vapor se basa la Primera Revolucin Industrial que, desde fines del siglo XVIII en Inglaterra y hasta casi mediados del siglo XIX, aceler portentosamente el desarrollo econmico de muchos de los principales pases de la Europa Occidental y de los Estados Unidos. Solo en la interfase que medi entre 1890 y 1930 la mquina a vapor impulsada por hulla dej lugar a otros motores de combustin interna: aquellos impulsados por hidrocarburos derivados del petrleo.

Muchos han sido los autores que han intentado determinar la fecha de la invencin de la mquina de vapor atribuyndola a tal o cual inventor; intento que haba sido en vano, ya que la historia de su desarrollo estaba plagada de nombres propios. Desde la recopilacin de Hern hasta la sofisticada mquina de James Watt, son multitud las mejoras que en Inglaterra y especialmente en el contexto de una incipiente Revolucin Industrial en los siglos XVII y XVIII condujeron sin solucin de continuidad desde los rudimentarios primeros aparatos sin aplicacin prctica a la invencin del motor universal que lleg a implantarse en todas las industrias y a utilizarse en el transporte, desplazando los tradicionales motores, como el animal de tiro, el molino o la propia fuerza del hombre. Jernimo de Ayanz y Beaumont, militar, pintor, cosmgrafo y msico, pero, sobre todo, inventor espaol registr en 1606 la primera patente de una mquina de vapor moderna, por lo que se le puede atribuir la invencin de la mquina de vapor. El hecho de que el conocimiento de esta patente sea bastante reciente hace que este dato lo desconozca la gran mayora de la gente.

La revolucin industrial del siglo XVIII no hubiese sido posible sin el poder de las mquinas de vapor, que con su motor de combustin externa, se convirtieron en las primeras de uso generalizado.Su vital implementacin en la industria trajo consigo grandes avances en todos los mbitos, especialmente a nivel econmico, social y tecnolgico. Por todas estas razones hoy en Ojo Cientfico quiero invitarte a conocer, entre otros aspectos, el desarrollo y funcionamiento de la mquina de vapor, uno de los ms grandes inventos de la historia.Qu es una mquina de vapor?Se le llama mquina de vapor a las mquinas, que con motores de combustin externa, trabajan para convertir la energa trmica (la fuerza del calor) del agua hirviendo en energa de tipo mecnica.El calor resultante de la quema de ciertas cantidades de carbn hace hervir el agua que se convierte en vapor. Ese vapor es capturado y dirigido para alimentar una serie de elementos que ponen en marcha la mquina.Quin invent la mquina de vapor?Thomas Newcomen invent la mquina de vapor en el ao 1705. Con la ayuda de algunos colegas como el fsico Robert Hooke y el mecnico John Calley, Newcomen fue el primero en realizar una mquina de vapor propiamente dicha.Algunos aos despus se utiliz como base para varios de los inventos ms importantes de la Revolucin Industrial como la locomotora, los barcos de vapor y en las fbricas, entre otras cosas.Cmo-funcionan-las-mquinas-de-vapor Varios aos ms tarde, James Watt (el de las bombillas), le realiz importantes mejoras, hasta que en 1769 termin perfeccionndola.Cmo funciona una mquina de vapor?Las mquinas de vapor trabajan por su motor de vapor alimentado, los mismos que han alimentado a las locomotoras y otras maquinarias entre los aos 1800 y 1950. Aunque existen en diferentes tamaos y formas, bsicamente todos funcionan de manera muy similar.En una caldera se hierve determinada cantidad de agua incesantemente. Tras calentarse por un fuego alimentado por diversos combustibles como madera, carbn o petrleo, esta hierve. Cuando hierve en la caldera, el vapor que se genera se concentra generando una alta presin y en ese estado se lo dirige a una cmara cerrada conocida como cmara de vapor.El vapor de la caldera entra en la cmara, en donde en el extremo delantero se encuentra un cilindro, que por la expansin del volumen del agua, empuja un pistn. A travs de un mecanismo de biela-manivela el movimiento circular de este pistn se convierte en un movimiento de traslacin o de rotacin.Este movimiento es capaz de hacer girar ruedas por ejemplo de una locomotora o incluso provocar la rotacin de un rotor en un generador elctrico. Cuando acaba con el ciclo, el mbolo vuelve al lugar en el que comenz y todo el vapor se expulsa con inercia aplicando la energa cintica (la misma que tanto tiene que ver en el funcionamiento de la montaa rusa).Al mismo tiempo, mediante una serie de vlvulas se produce una renovacin en la entrada y la salida de los flujos de vapor, tambin de forma constante.Por si acaso no has entendido por completo o lo quieres ms simple como para poder explicrselo a un nio, aqu te dejo algunos vdeos que a pesar de que al comienzo tienen una cancin que realmente apesta, te sern de ayuda!La historia de los primeros pasos de la mquina de vapor nos exige algunas aclaraciones previas sobre los principios en que est basada y en particular sobre la evolucin de las ideas referentes a la presin atmosfrica.En 1644 Torricelli enunci que la presin de la atmsfera era igual a la ejercida por una columna de mercurio de unos 760 milmetros de altura aproximadamente.En 1654, Von Guericke, con su famoso experimento de Magdeburgo, hizo una espectacular demostr de la inmensa fuerza que la atmsfera poda ejercer. Mostr que cuando dos hemisferios de 50 centmetros de dimetro perfectamente ajustados eran unidos de manera que formasen una esfera y se haca el vaco en su interior, dos tiros de ocho caballos cada uno no podan separarlos. En otro experimento ms inmediatamente relacionado con la historia de la mquina de vapor mostr que cuando se creaba un vaco parcial bajo un mbolo de grandes dimensiones introducido en un cilindro, la fuerza sumada de cincuenta hombres no poda evitar que la presin atmosfrica llevase el mbolo al fondo del cilindro.Tales experimentos dieron vida a la idea de que si se pudiese encontrar algn medio sencillo para crear el vaco repetidas veces se podra utilizar la presin atmosfrica como una ventajosa fuente de energa. En ello se basan las mquinas de vapor llamadas atmosfricas.