Macchina a Vapore: la sua evoluzione nella storia da Papin a Watt

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La macchina a vapore è stata una delle invenzioni più importanti a livello industriale: ha infatti rivoluzionato il modo di concepire i sistemi di produzione e ha introdotto dei cambiamenti fondamentali portando di fatto alla rinascita dell’economia inglese. La Rivoluzione Industriale iniziò in Gran Bretagna alla fine del 1700 e modificò completamente non solo i modi di produzione ma anche l’intera società, che si dovette adattare alla riorganizzazione del lavoro determinata appunto dall’introduzione della macchina a vapore.

La macchina a vapore può quindi essere considerata il simbolo chiave della Rivoluzione Industriale, ma prima di arrivare al modello di James Watt furono diversi gli esperimenti messi in atto da alcuni inventori di spicco. Se quindi siamo tutti abituati ad associare il nome di Watt alla macchina a vapore, è doveroso ricordare che prima di lui già altri avevano gettato le basi per questa rivoluzione.

Macchina a vapore: funzionamento

La macchina a vapore funziona grazie alla pressione del vapore acqueo, che se generato all’interno di un contenitore chiuso tende ad aumentare sempre di più. Quando il vapore trova però un punto di fuga, fuoriesce con una tale forza da poter generare energia meccanica. Se quindi il punto di fuga del vapore viene collegato ad una turbina, questa può essere alimentata e fatta girare grazie proprio alla pressione prodotta dall’acqua. Naturalmente, perchè questo avvenga l’acqua deve essere riscaldata ad alte temperature: solo così è possibile produrre il vapore ed aumentare quindi la pressione.

L’evoluzione della macchina a vapore: da Papin a Watt

Come abbiamo già accennato, è scorretto affermare che la macchina a vapore fu inventata da Watt. Certo, l’ingegnere scozzese fu sicuramente il primo a mettere a punto un sistema più efficiente ed evoluto, ma prima di lui già altri inventori avevano sfruttata l’energia meccanica prodotta dal vapore.

La macchina a vapore di Papin

Denis Papin era un matematico, fisico ed inventore francese e fu di fatto il primo ad effettuare sperimentazioni sulla macchina a vapore. Naturalmente, parliamo di un sistema ancora rudimentale, che ha poco a che fare con l’invenzione compiuta da Watt ma che comunque deve essere concepita come un punto di partenza. La prima macchina rudimentale fu quindi inventata proprio da Denis Papin nel 1690: era costituita da un cilindro all’interno del quale veniva portata ad ebollizione l’acqua. La pressione prodotta dal vapore sollevava uno stantuffo che scorreva all’interno del cilindro. Si tratta naturalmente di una prima sperimentazione rudimentale, sulla quale però gli inventori successivi hanno potuto sicuramente trarre ispirazione.

La macchina a vapore di Newcomen

NewcomenNel 1705 Thomas Newcomen fece un passo in avanti, mettendo a punto la prima macchina a vapore destinata ai processi industriali. Fu proprio a questa invenzione che si ispirò Watt negli anni successivi e possiamo dire che la macchina di Newcomen fu protagonista indiscussa della Prima Rivoluzione Industriale. Il sistema prevedeva una pompa a pistone, la quale veniva azionata da un motore a vapore a condensazione interna. La macchina a vapore di Newcomen fu impiegata soprattutto per pompare l’acqua fuori dalle miniere di carbone, per consentirne poi una facile estrazione. Si trattava tuttavia ancora di un sistema rudimentale, che negli anni successivi conobbe un punto di svolta grazie a Watt.

La macchina a vapore di James Watt

L’invenzione di Watt fu il primo esempio di macchina a vapore a condensatore separato: l’inventore si basò proprio sul sistema messo a punto da Newcomen ma lo migliorò rendendolo più sicuro e utilizzabile su impianti di maggiori dimensioni. La macchina a vapore di Watt, messa a punto tra il 1763 ed il 1775, si distingueva da quella di Newcomen per via del condensatore esterno e del moto rotativo: due fattori che elevarono questa invenzione a simbolo della Rivoluzione Industriale.

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