¿Cómo se inventó la máquina de vapor?
Pregunta 2: ¿Quién inventó la máquina de vapor? Jaime. ¿Watt, el inventor escocés James? A Watt se le suele llamar el inventor de la máquina de vapor y una figura clave en la Revolución Industrial. De hecho, Watt no fue la primera persona en inventar la máquina de vapor. ¿Siglo I d.C., Alejandro? Hong había diseñado una máquina similar. 1698, Tomás? Saville recibió una patente para bombear agua con una máquina de vapor. 1712 ¿Tomás inglés? Niugaomen recibió una patente para una máquina de vapor ligeramente mejorada. La máquina de vapor Niukaomen era muy ineficiente y sólo podía usarse para el drenaje de minas de carbón. En 1764, Watt se interesó por este tipo de máquinas mientras reparaba la máquina de vapor Cowman. Aunque Watt sólo recibió un año de formación en fabricación mecánica, tenía un genio inventivo extraordinario. Sus mejoras a la máquina de Cowgate fueron tan importantes que se le atribuye la invención de la primera máquina de vapor práctica. La primera gran innovación de Watt fue la adición de una cámara de condensación separada, patentada en 1769. También aisló el cilindro de vapor del mundo exterior e inventó el motor de doble efecto en 1782. Junto con algunas innovaciones menores, estos inventos hicieron que la máquina de vapor fuera al menos cuatro veces más eficiente. De hecho, una mayor eficiencia puede significar la diferencia entre un equipo llamativo y una máquina de gran valor industrial. En 1781, Watt también inventó un conjunto de engranajes que convertían el movimiento alternativo de la máquina de vapor en movimiento de rotación. Este conjunto de engranajes incrementó el uso de las máquinas de vapor. Watt también inventó el gobernador centrífugo (1788), el manómetro (1790), contadores, indicadores, válvulas de mariposa y muchos otros instrumentos que pueden ajustar automáticamente la velocidad de funcionamiento de las máquinas de vapor. El propio Watt no tenía muy buena visión para los negocios. Pero en 1775 se casó con Marlowe, un hombre de negocios e ingeniero muy capaz. Bourdain formó una sociedad para formar Watt-Borden Company. La empresa produjo una gran cantidad de máquinas de vapor y ambos accionistas se hicieron ricos. No se puede subestimar la importancia de la máquina de vapor. Por supuesto, muchos otros inventos surgieron durante la Revolución Industrial, como la minería, la fundición y muchas máquinas industriales. Varios de los inventos, como la lanzadera de poleas (John Kay, 1733) y la máquina de hilar Leni (método de James Hargraves, 1764), se produjeron antes de que Watt comenzara. La mayoría de los demás inventos representaron sólo cambios menores y ninguno por sí solo jugó un papel decisivo en la Revolución Industrial. Sin embargo, las máquinas de vapor son diferentes. Desempeña un papel clave. Sin él, la Revolución Industrial sería irreconocible. Antes, aunque los molinos de viento y las ruedas hidráulicas tenían ciertos usos, la principal fuente de energía siempre había sido el cuerpo humano, lo que limitaba gravemente la productividad industrial. Con la invención de la máquina de vapor se eliminó esta limitación. Actualmente hay enormes cantidades de energía disponibles para la producción, y la producción ha aumentado espectacularmente. El embargo petrolero de 1973 nos hizo darnos cuenta de cuán gravemente la falta de energía podía obstaculizar el desarrollo industrial. Esta experiencia nos hará darnos cuenta de la importancia del invento de Watt para la Revolución Industrial. Además de alimentar fábricas, las máquinas de vapor tenían muchos otros usos importantes. 1783 Marqués? ¿Giuffré? Los Darbans lograron utilizar máquinas de vapor para impulsar barcos. Richard Trevithick construyó la primera locomotora de vapor. Sin embargo, ambos modelos no tuvieron éxito financiero. Sin embargo, en unas pocas décadas, los barcos de vapor y los ferrocarriles revolucionaron el transporte terrestre y acuático. Históricamente, la Revolución Industrial ocurrió aproximadamente al mismo tiempo que la Revolución Americana y la Revolución Francesa. Aunque la gente no parecía tener una comprensión clara de la Revolución Industrial en ese momento, hoy podemos ver que su papel en la vida diaria humana es obviamente mucho más importante que esas dos grandes revoluciones políticas. Entonces James. Watt es una de las figuras más influyentes de la historia.
Pregunta 3: ¿Cómo inventó la máquina de vapor la presión del aire?
Pregunta 4: ¿Quién inventó la máquina de vapor? Una máquina de vapor es una máquina de energía alternativa que convierte la energía del vapor en trabajo mecánico. La aparición de la máquina de vapor provocó la Revolución Industrial en el siglo XVIII. Hasta principios del siglo XX, siguió siendo el motor principal más importante del mundo, y más tarde fue dando paso gradualmente al motor de combustión interna y a la turbina de vapor.
Desde finales de 2016 hasta finales de 2017, la industria minera británica, especialmente las minas de carbón, se había desarrollado a una escala considerable. Era difícil cumplir con los requisitos para drenar las aguas subterráneas dependiendo únicamente de la mano de obra y la fuerza animal, y había abundante. y carbón barato in situ como combustible. Las necesidades realistas impulsaron a muchos británicos, incluidos Papin, Savery y Newcomen, a dedicarse a la exploración y experimento del "poder de fuego para levantar agua". La primera bomba de agua a vapor práctica del mundo fabricada por Savery recibió una patente británica titulada "Miner's Friend" en 1698. Primero llenó un recipiente con forma de huevo con vapor, luego cerró la válvula de entrada de vapor y roció agua fría fuera del recipiente para condensar el vapor dentro del recipiente y formar un vacío. Abra la válvula de entrada de agua y el agua del fondo de la mina será succionada hacia el contenedor a través de la tubería de entrada de agua bajo la acción de la presión atmosférica; cierre la válvula de entrada de agua, vuelva a abrir la válvula de entrada de vapor y use la presión del vapor para presione el agua en el recipiente a través de la válvula de drenaje. Cuando el agua del recipiente se drene y se llene de vapor, cierre la válvula de entrada de vapor y la válvula de drenaje y rocíe agua nuevamente para condensar el vapor. En este ciclo repetido, los dos recipientes con forma de huevo funcionan alternativamente para drenar el agua continuamente.
Pregunta 5: ¿Cuándo se inventó la máquina de vapor? La primera máquina de vapor del mundo fue la Aeolipile inventada por el héroe de Alejandro en el siglo I, que fue el prototipo de la máquina de vapor.
¿Sobre el físico francés Denis en 1679? Papen hizo un modelo funcional de la primera máquina de vapor después de observar el vapor que se escapaba de su olla a presión. ¿Casi al mismo tiempo, Samuel? ¿Moran también propuso a James la máquina de vapor? Pensamientos de James Watt.
1698 ¿Tomás? Sevilla, Tomás en 1712? ¿Newcomen y James en 1769? Watt construyó las primeras máquinas de vapor industriales y todos hicieron sus propias contribuciones al desarrollo de las máquinas de vapor. 1807 ¿Roberto? Fulton fue el primero en utilizar con éxito una máquina de vapor para impulsar un barco. Utilizando la teoría científica, Watt descubrió gradualmente el problema de la máquina de vapor. De 1765 a 1790 realizó una serie de inventos, como el condensador separado, la capa aislante exterior del cilindro, el pistón lubricado con aceite, el engranaje planetario, el mecanismo de varillaje paralelo, el regulador centrífugo, la válvula de mariposa, el manómetro, etc. , que aumentó la eficiencia de la máquina de vapor a más de tres veces la de la máquina Newcomen original, y finalmente inventó la máquina de vapor moderna.
Desde finales de 2016 hasta finales de 2017, la industria minera británica, especialmente las minas de carbón, se había desarrollado a una escala considerable. Era difícil cumplir con los requisitos de drenaje de aguas subterráneas dependiendo de mano de obra y animales. Sólo había energía, y en el lugar había carbón abundante y barato como combustible. Las necesidades prácticas impulsaron a muchas personas, como Papin, Savery y Newcomen en el Reino Unido, a dedicarse a la exploración y experimentación del levantamiento de agua impulsado por fuego.
Las máquinas de vapor de vacío originales se utilizaban para bombear agua de las minas. La máquina de vapor de Newcomen introdujo vapor en un cilindro, luego cerró una válvula y vertió agua fría en el cilindro, creando un vacío a medida que el vapor se condensaba. La presión del aire en el otro lado del pistón empuja el pistón. Se introduce un poste profundamente en la mina para accionar una bomba de agua. El movimiento del pistón de la máquina de vapor se transmite a través de esta varilla al pistón de la bomba, que extrae agua del pozo.
La primera gran mejora es separar el cilindro de vapor y el cilindro de condensación a través de una válvula. Watt inventó esta mejora en Birmingham. Esta mejora aumentó la eficiencia de la máquina de vapor. La siguiente mejora fue operar automáticamente las válvulas.
Estas primeras máquinas de vapor de vacío tenían una eficiencia limitada pero eran relativamente seguras porque sus presiones eran relativamente bajas y las máquinas se contraían hacia adentro en lugar de explotar hacia afuera para evitar daños materiales. Su eficiencia está limitada por la presión del aire externo, la deformación del cilindro, la eficiencia de combustión y ebullición y la capacidad de condensación. La eficiencia máxima teórica está limitada por la temperatura de ebullición relativamente baja del agua a presión atmosférica ordinaria. El uso de vapor a alta temperatura y alta presión mejora enormemente la eficiencia de las máquinas de vapor. Pero este tipo de máquina de vapor es mucho más peligrosa que una máquina de vapor de vacío. Las explosiones de calderas y maquinaria provocaron numerosos accidentes graves. La válvula de seguridad aporta una gran mejora aquí. Cuando la presión es demasiado alta, la válvula de seguridad libera aire y reduce la presión. Pero la verdadera garantía de seguridad depende únicamente de la experiencia y las normas de seguridad en la construcción, operación y mantenimiento.
La primera bomba de agua a vapor práctica del mundo fabricada por Savery recibió una patente británica llamada "Miner's Friend" en 1698. Primero llenó un recipiente con forma de huevo con vapor, luego cerró la válvula de entrada de vapor y roció agua fría fuera del recipiente para condensar el vapor dentro del recipiente y formar un vacío.
Abra la válvula de entrada de agua y el agua del fondo de la mina será succionada hacia el contenedor a través de la tubería de entrada de agua bajo la acción de la presión atmosférica; cierre la válvula de entrada de agua, vuelva a abrir la válvula de entrada de vapor y use la presión del vapor para presione el agua en el recipiente a través de la válvula de drenaje. Cuando el agua del recipiente se drene y se llene de vapor, cierre la válvula de entrada de vapor y la válvula de drenaje y rocíe agua nuevamente para condensar el vapor. En este ciclo repetido, los dos recipientes con forma de huevo funcionan alternativamente para drenar el agua continuamente.
La bomba de agua de Savery se basa en la succión al vacío para bombear agua a una profundidad de no más de seis metros. Para bombear agua desde una mina que se encuentra a decenas de metros de profundidad, es necesario instalar una bomba de agua en lo profundo de la mina y usar alta presión de vapor para bombear el agua a la superficie. Esto era sin duda difícil y peligroso en ese momento.
Newcomen y su asistente Calley inventaron una máquina de vapor atmosférica en 1705 para accionar una bomba de agua independiente, que recibió el nombre de máquina de vapor atmosférica de Newcomen. La máquina de vapor se popularizó por primera vez en Gran Bretaña y luego en el continente europeo, y todavía se fabricaban modificaciones hasta principios del siglo XIX. La eficiencia térmica de la máquina de vapor atmosférica de Newcomen es muy baja. Esto se debe principalmente a que después de que el vapor ingresa al cilindro, se condensa en la pared del cilindro que acaba de ser enfriada con agua, perdiendo mucho calor. Sólo se promoverá en zonas productoras de carbón con precios bajos. Locomotora de vapor 1764, reparador de instrumentos británico James? Watt notó esta deficiencia mientras reparaba el modelo de máquina de vapor Newcomen para la Universidad de Glasgow e inventó el diseño en 1765... gt
Pregunta 6: ¿Quién inventó la máquina de vapor? ¿Es la máquina de vapor el famoso inventor británico James? Watt afirmó ser una figura importante durante la Revolución Industrial. Miembro de la Royal Society y miembro extranjero de la Academia Francesa de Ciencias.
Pregunta 7: ¿Quién inventó la máquina de vapor? Inventor: Hong.
Mejorador: ¿James? Watt James Watt
Pregunta 8: ¿Quién inventó la máquina de vapor? Una mañana de verano, el sol brillaba intensamente y el zorzal cantaba dulces canciones en el árbol. En el campus de la Universidad de Glasgow, Inglaterra, caminaba un hombre. Caminó lentamente arriba y abajo por el césped verde. A veces miraba el vasto cielo, a veces el sinuoso patio de recreo, a veces fruncía el ceño... De repente, una sonrisa apareció en su rostro y su humor se iluminó de repente. Se le ocurrió una solución eficaz al problema de las máquinas de vapor. Corrió alegremente, sus pies volando rápido. En un instante, su figura apareció en la mesa de operaciones que lo había acompañado durante muchos años. Era Watt, el inventor de la máquina de vapor. Alguien dijo una vez: Watt inventó la máquina de vapor debido a su genio y sabiduría sobrehumanos. No precisamente. Para ilustrar este problema, primero hablemos del diligente estudio y estudio de Watt. Inventa historias. La Ilustración del Vapor de Agua Con el desarrollo de la educación intelectual, Watt desarrolló un gran interés en algunas cosas objetivamente existentes. Sintió curiosidad y profundizó en ellas. Esto sentó una buena base para su posterior invención de la máquina de vapor. En Greenock, la ciudad natal de Watt, cada hogar encendía un fuego para hervir agua para cocinar. ¿A quién le importa algo tan ordinario? Watt dejó su corazón. ¿Hay Huai? Observó a su abuela cocinar en la cocina. Hay una tetera con agua hirviendo sobre la estufa. El agua está hirviendo. La tapa de la olla se rompió y siguió saltando. Watt lo observó durante mucho tiempo y sintió que era extraño. Quería saber el motivo, así que le preguntó a su abuela. ¿Qué hace saltar la tapa? La abuela respondió, el agua está hirviendo, ya está. Watt no estaba satisfecho y volvió a preguntar: ¿Por qué saltó el agua cuando abrí la tapa? ¿Hay algo que lo empuja? Tal vez mi abuela estaba demasiado ocupada para responderle correctamente, así que dijo con impaciencia: "No lo sé". ¿Cuál es el punto de que los niños hagan estas preguntas? En lugar de encontrar la respuesta con su abuela, Watt fue criticado injustamente. Se sentía incómodo, pero no desanimado. Durante varios días, cuando se cocinaba, se agachaba junto a la estufa y observaba atentamente. Al principio, la tapa de la olla era muy estable. Después de un rato, el agua hervirá y hará un ruido fuerte. En el suelo, salió vapor de la olla, empujando la tapa y saltando. El vapor sigue subiendo y la tapa de la olla sigue batiendo, como si dentro hubiera un mago escondido haciendo trucos. Watt casi gritó de alegría. Abrió la tapa de la olla, la cerró una y otra vez y lo verificó una y otra vez. También cubrió las tazas y cucharas que salpicaban vapor. Watt finalmente descubrió que era el vapor lo que empujaba la tapa hacia arriba, y que el vapor era bastante poderoso. Justo cuando Watt estaba de muy buen humor y extasiado, la abuela volvió a hablar: Chico, no entiendes lo bueno o lo malo, ¿qué es lo divertido en una tetera? ¡Irse! dijo con indiferencia.
Su abuela era demasiado impaciente y subjetiva, y si se la ignoraba con indiferencia, casi debilitaba la autoestima y el entusiasmo de Watt por explorar el conocimiento científico. Viejo, no entiendes en absoluto el corazón de Watt, ¿verdad? ¡Qué revelación fue el vapor de agua para Watt! ¿No es el fenómeno físico del vapor de agua que empuja la tapa de la tetera para abrir la fuente de la comprensión de Watt sobre la invención de la máquina de vapor? En 1769, Watt cambió la máquina de vapor por una máquina de simple efecto, que era muy potente. Después de muchos estudios, en 1782 se completó la producción de prueba de una nueva máquina de vapor. Con el varillaje de la máquina, el movimiento simple se convirtió en un movimiento giratorio y se inventó con éxito la máquina de vapor perfecta. Debido a la invención de la máquina de vapor y la industria del carbón y del hierro desarrollada en Gran Bretaña en ese momento, Gran Bretaña se convirtió en el primer país del mundo en utilizar vapor para impulsar barcos de hierro. En el siglo XIX se inició la reforma del transporte marítimo y algunos países entraron en la llamada era de los barcos de vapor. Desde entonces, los barcos navegan por el océano infinito. Posteriormente, las máquinas de vapor se utilizaron en minas de carbón, fábricas y trenes. Se liberó el trabajo manual y se desarrolló la economía. Este es el resultado de la invención de la máquina de vapor. Por supuesto, esto también es mérito de Watt, el inventor de la máquina de vapor. Por eso Watt es famoso en todo el mundo. La vida de Watt estuvo llena de dificultades y luchas. Qué camino tan lleno de baches ha recorrido. Creó bendiciones para la humanidad en medio de las dificultades y abrió un nuevo hito para el progreso humano. Watt concede gran importancia al aprendizaje y la práctica. El estudio enriqueció su sabiduría; la práctica logró resultados fructíferos.
Pregunta 9: ¿Cómo inventó la máquina de vapor la presión del aire?
Pregunta 10: La invención de la máquina de vapor En 1764, la escuela pidió a Watt que reparara una máquina de vapor de Newgate. Durante el proceso de reparación, Watt se familiarizó con la estructura y los principios de la máquina de vapor y descubrió dos deficiencias importantes de esta máquina de vapor: el movimiento del pistón era discontinuo y lento, la tasa de utilización del vapor era baja y se desperdiciaban materias primas. Más tarde, Watt empezó a pensar en formas de mejorar. Hasta la primavera de 1765, durante una caminata, Watt pensó que, dado que la baja eficiencia térmica de la máquina de vapor de Newcomen era causada por la condensación de vapor dentro del cilindro, ¿por qué no dejar que el vapor se condensara fuera del cilindro? A Watt se le ocurrió la idea original de utilizar un condensador independiente. Después de tener esta idea, Watt diseñó ese mismo año una máquina de vapor con un condensador separado. Según el diseño, existe una válvula reguladora entre el condensador y el cilindro para que puedan conectarse y separarse. De esta forma, el vapor después del trabajo se puede introducir en el condensador fuera del cilindro para generar el mismo vacío en el cilindro, evitando así el consumo de calor del cilindro durante el proceso de enfriamiento y calentamiento. Según la teoría de Watt, la eficiencia térmica de esta nueva máquina de vapor sería tres veces mayor que la de la máquina de vapor de Newcomen. En teoría, la máquina de vapor de Watt con condensador separador era significativamente mejor que la máquina de vapor de Newcomen. Sin embargo, todavía queda un largo camino por recorrer antes de convertir las cosas teóricas en prácticas y convertir las máquinas de vapor de los dibujos en máquinas de vapor reales. Watt trabajó duro para construir varias máquinas de vapor, pero no eran tan efectivas como la máquina de vapor de Newcomen. Incluso perdían aire por todas partes y no podían arrancar. Aunque los costosos experimentos lo dejaron muy endeudado, no retrocedió ante las dificultades y continuó con los experimentos. Cuando Blake conoció los objetivos y la difícil situación de Watt, le presentó a Watt a un amigo muy rico, el técnico químico Roebuck. En aquel momento, Roebuck era un empresario muy rico. Abrió la primera gran ferrería en Caron, Escocia. Aunque Roebuck tenía casi 50 años en ese momento, todavía le apasionaban los nuevos inventos tecnológicos. Admiraba el nuevo dispositivo de Watt, que en ese momento sólo tenía treinta y tantos años, e inmediatamente firmó un contrato con Watt para patrocinar la producción de prueba de Watt de una nueva máquina de vapor. A partir de 1766, durante más de tres años, Watt superó las dificultades en materiales y procesos, y finalmente realizó el primer prototipo en 1769. Ese mismo año, Watt recibió su primera patente en el proceso de revolucionar la máquina de vapor Newcomen por su invención del condensador. Aunque la primera máquina de vapor con condensador se produjo con éxito en una prueba, en comparación con la máquina de vapor de Newcomen, excepto por la mejora significativa en la eficiencia térmica, no hubo una mejora sustancial en su rendimiento como máquina de energía para impulsar otras máquinas en funcionamiento. En otras palabras, la máquina de vapor de Watt todavía no se puede utilizar como una máquina de energía real.