¿Cómo funciona la máquina de vapor?

Cómo funciona la máquina de vapor

Una máquina de vapor es una máquina que quema carbón para liberar la energía térmica que contiene, por lo que es un ejemplo de lo que llamamos una máquina de calor. 

Es un poco como un hervidor gigante sentado encima de un fuego de carbón. El fuego hierve el agua en la tetera y el calor se convierte en vapor. 

Dentro de la cabina el fuego calienta la caldera, el hervidor gigante dentro de la locomotora. La caldera en una locomotora de vapor no se parece mucho a una tetera que usarías para preparar una taza de té, pero funciona de la misma manera, produciendo vapor a alta presión. 

La caldera es un gran tanque de agua con docenas de delgados tubos de metal que lo atraviesan. 

El vapor generado en la caldera fluye hacia un cilindro justo por delante de las ruedas, empujando un émbolo ajustado, el pistón, hacia adelante y hacia atrás.  A medida que el pistón empuja, la manivela y la biela hacen girar las ruedas de la locomotora y hacen avanzar el tren. 

Máquina de vapor

Máquina de vapor

El ruido intermitente chuff-chuff que hace una máquina de vapor y sus bocanadas intermitentes de humo se producen cuando el pistón se mueve hacia adelante y hacia atrás en el cilindro.

 

¿Qué cambios trajo el uso de la máquina de vapor?

La locomotora a vapor impulsó la producción de negocios, transformó aldeas muy unidas en grandes ciudades y marcó el comienzo de una era de grandes negocios y producción que todavía está presente en la actualidad.

  • Urbanización e Industrialización

El ferrocarril se extendió rápidamente y aceleró el transporte. Esto creó nuevos empleos, obligando a las personas a mudarse a las ciudades. Ciudades como Londres, por ejemplo, se dispararon en términos de población. Después de la invención, sin embargo, la población de Londres se había más que duplicado.

Londres, junto con varias otras ciudades se transformaron en el núcleo de la producción textil y la agricultura frecuentes en grandes ciudades con una variedad de trabajos y personas. 

Una vez más, esto es evidente en Londres, donde se basó principalmente en la agricultura hasta la Revolución Industrial, especialmente la locomotora de vapor. 

  • Grandes negocios

Para 1800, ni siquiera medio siglo después de las mejoras de Watt en la máquina de vapor, había 2.500 máquinas de vapor operando en toda Gran Bretaña, similares a las que hizo. 

La locomotora y la máquina de vapor impulsaron innumerables otras industrias, como los fuelles y rodillos, las máquinas de hilar y las máquinas de tejer.

  • Nuevas formas de vida

Con el nacimiento de estos inventos revolucionarios, surgieron diferentes formas de vida, especialmente en términos de trabajo. 

Por ejemplo, las personas comenzaron a trabajar por horas y se les pagaba por horas, en lugar de trabajar de amanecer a atardecer, sin tener realmente una idea de cuánto ganaban por hora o qué tan eficientes eran en términos de pago. 

  • Contaminación

El advenimiento de la locomotora de vapor y el ferrocarril también vio el comienzo de una gran contaminación causada por las grandes empresas, que con demasiada frecuencia se ve hoy en día. 

Los ríos contaminados y el aire lleno de humo comenzaron a dominar las ciudades, lo que a su vez creó malas condiciones de vida y trabajo que dieron lugar al socialismo. El problema de contaminación más directo creado por la locomotora fue el dióxido de carbono emitido a la atmósfera.

  • Trabajo infantil

Con la locomotora de vapor, las personas pudieron mudarse a las ciudades, encontrar más trabajos y viajar más rápido, pero esto tuvo un precio muy costoso, ya que el trabajo infantil se volvió desenfrenado. 

Los niños tenían que trabajar largas horas, trabajaban muy duro, tenían poco tiempo para los descansos y tenían poco, si es que tenían, tiempo para ir a la escuela.

¿Cuál es la evolución de la máquina de vapor?

Con el tiempo, las máquinas de vapor fueron reemplazadas por motores de combustión interna, que eran mucho más eficientes y producían menos contaminantes. Pero antes del petróleo, el vapor era la energía que creó el mundo moderno tal como existe hoy.

La máquina de vapor fue evolucionando hasta el modelo más moderno y sostificado, un ingeniero escocés James Watt, fue el que la invento en el s. XVIII, y ese fue el modelo que se usó durante muchos años en locomotoras, en barcos, y fábricas.

Evolución de la máquina de vapor

Evolución de la máquina de vapor

También empezó a usarse para obtener energía eléctrica. En la actualidad, se utilizan otras clases de combustibles y mecanismos, es el caso del gas o el petróleo. El problema es que estos combustibles fósiles, son muy contaminantes al igual que el carbón.

¿Cuáles son las características de la máquina de vapor?

Los motores de vapor han atraído mucha atención en los últimos años como motores primarios en sistemas de suministro de energía de área remota a pequeña escala que utilizan energía renovable. 

Se ha demostrado que los sistemas de energía a vapor, que utilizan vapor generado por calderas alimentadas con combustibles de biomasa o energía solar, son resistentes, confiables y rentables. 

Dichos sistemas pueden hacerse más competitivos con los sistemas de generación de energía diesel o incluso con la electricidad de los sistemas alimentados por petróleo si se pueden mejorar las eficiencias de las máquinas de vapor.