Questão:
Quem inventou a máquina a vapor: Newcomen ou Watt?
winwaed
2014-10-30 07:00:36 UTC
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A máquina a vapor foi uma das principais tecnologias facilitadoras da revolução industrial. Muitas histórias da Revolução Industrial mostram a ascensão da máquina a vapor com James Watt. No entanto, Thomas Newcomen costuma ser creditado com a invenção da máquina a vapor. Então quem fez isso?

Esta é uma segunda pergunta para testar questões do tipo engenharia / invenção com base científica.
Eu acho que esta e sua outra pergunta são adequadas ao site.
Por que é necessário ou importante nomear um único inventor? Ambos inventaram uma máquina a vapor.
Sim, existem tipos fundamentalmente diferentes de máquina a vapor (a máquina Stirling é outra), mas as pessoas geralmente falam sobre "A" máquina a vapor quando se referem a uma variação da máquina Watt. Esta questão vai chegar a esse problema.
Trzy respostas:
#1
+11
winwaed
2014-10-30 07:00:36 UTC
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Tanto Newcomen quanto Watt inventaram os motores 'a vapor'. Ambos operados pela injeção de vapor em um cilindro, movendo um pistão no cilindro.

O motor de Newcomen é frequentemente descrito como um motor a vapor, mas a pressão do vapor não está realmente realizando o trabalho. Em vez disso, o vapor é condensado ( injetando uma pequena quantidade de água) para produzir um vácuo parcial. Este vácuo parcial puxa o pistão (para realizar o trabalho).

O design de Newcomen era, na verdade, uma melhoria incremental de um sifão térmico projetado por Thomas Savery. Newcomen adicionou um pistão ao recipiente de vácuo (/ cilindro) e usou um feixe oscilante para operar o mecanismo da bomba (a maioria dos motores Newcomen eram usados ​​como bombas d'água para minas).

Watt percebeu que o arranjo de condensação era muito ineficiente porque a maior parte do calor era usado para aquecer o cilindro que estava então resfriado durante o estágio de condensação. Embora a termodinâmica estivesse em um estágio muito primitivo, Watt percebeu a importância do calor latente durante esse processo de condensação. Ele operou o cilindro na temperatura do vapor com uma jaqueta de equipe e moveu o estágio de condensação para fora do cilindro.

O pistão agora era operado por vapor sendo admitido no cilindro. Embora as pressões de vapor iniciais não fossem muito mais altas, isso era significativamente mais eficiente do que o arranjo de Newcomen. Conforme a tecnologia melhorou e as válvulas de segurança foram inventadas (e aprimoradas!), As pressões aumentaram para maior potência e eficiência: as primeiras locomotivas a vapor (início do século 19), muitas vezes operava a 50 psi ou abaixo, enquanto 200-250 psi era comum durante o século 20.

Inicialmente, Watt teve muitos problemas para fazer seus projetos funcionarem. O principal problema foi a criação de um grande cilindro com um pistão à prova de vapor. Isso acabou sendo resolvido com uma parceria com Boulton. Boulton também introduziu a ideia de converter o movimento do feixe alternativo em um movimento de roda giratória - adequado para uso em moinhos.

Mais informações

Você poderia criar um link para algum material de origem?
#2
+2
DrZ214
2018-06-07 23:03:05 UTC
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A energia a vapor prática é anterior a Watt e Newcomen. Nenhum dos dois o inventou.

Taqi al-Din, um otomano, descreveu uma coisa giratória a vapor que girava um espeto de churrasco. Isso foi no ano de 1551. Aparentemente, o dispositivo tinha pás em uma roda e um jato de vapor atingiu as pás. Portanto, esta seria a primeira turbina a vapor do tipo de impulso.

Eu chamaria isso de o primeiro uso prático de uma máquina a vapor, mas não o suficiente para uma revolução industrial. Poderia ter sido ... Poderia ter sido o começo se as pessoas vissem e tentassem melhorá-lo, como torná-lo maior e aplicá-lo a algo como um barco de pás. Mas aparentemente ninguém fez isso.

Além disso, não é o primeiro uso prático do vapor em si. Cozinhar a vapor é muito antigo. Folhas de chá secas com certeza eram cozidas no vapor na China para fazer todos os tipos de chá. Cozinhar a vapor é diferente de apenas ferver algo na água. Cozinhar a vapor envolve o próprio vapor aquecendo e umedecendo os alimentos de uma maneira diferente da água fervente.

Jeronimo Beaumont, um espanhol, obteve a patente de uma bomba d'água a vapor que foi usado para drenar minas. Isso foi em 1606. A citação da Wikipedia diz "Garcia, Nicolas (2007). Mas alla de la Leyenda Negra. Valencia: Universidad de Valencia. Pp. 443-454. ISBN 9788437067919." Não tenho o livro, então gostaria de poder contar como aquela máquina a vapor funcionava. Isso é incrível para mim, pois antecede Savery e Necommen em cerca de 100 anos ... tão incrível que eu poderia abrir uma pergunta sobre isso.

Ferdinand Verbiest projetado um carrinho de brinquedo a vapor, com 65 cm de comprimento, para o imperador chinês por volta de 1672. Você pode ver no desenho que um jato de vapor atinge as rodas de pás. Isso a torna uma turbina do tipo impulso. (A aeliopila do herói era uma turbina do tipo reação.) A Wikipedia diz que ninguém sabe se o brinquedo foi realmente construído, sem citação.

Thomas Savery construiu uma máquina a vapor em 1698 chamada "The Miner's Friend" e obteve uma patente para ela. Era muito semelhante ao que Newcomen construiria em breve. Na verdade, Newcomen fez parceria com Savery devido à patente.

(Eu obtive a maior parte desse conhecimento do artigo wiki sobre História do Steam Engine. Menciona muito mais coisas também, como um francês que aqueceu pequenas caldeiras lacradas até que explodissem, demonstrando que a pressão do vapor pode fazer coisas.)

Então, veja, o inventor das máquinas a vapor não é Newcomen ou Watt, mas, o mais tardar, Beaumont. Não sei se Savery conhecia a máquina a vapor de Beaumont. Se não, ele pode ser creditado como um inventor independente.

Então, sem ofensa, mas acho que a outra resposta do winwaed está errada. Mesmo que uma melhoria possa ser chamada de invenção por si só, você ainda tem que creditar os motores de Savery e Beaumont como sendo anteriores a eles. Até onde sei, eles são originais no sentido de que ambos foram inventados de forma independente, sem recorrer um ao outro, ou a qualquer outra máquina a vapor (não necessariamente algo que use vapor) inventada de antemão.

A propósito, é incorreto se referir ao motor de Newcomen como tendo um pistão. Nem o motor de Savery nem de Newcomen tinha pistão. O vapor não está empurrando contra o disco dentro do cilindro. É o resfriamento do vapor que cria menos pressão no cilindro, o que permite que a pressão atmosférica externa empurre o disco para baixo. É por isso que às vezes é conhecido como "Motor Atmosférico". É a pressão atmosférica que está empurrando.

Eu acredito que foi Watt quem primeiro aplicou vapor diretamente nos pistões. Talvez seja daí que vem a confusão e por que Watt é creditado como um inventor "energia a vapor", o que significa uma configuração moderna de energia a vapor.

Eu não estava ciente de algumas dessas pessoas (há também o Herói de Alexandre, que é ainda mais antigo), mas o Motor de Newcomen definitivamente tinha um pistão. O vapor não funcionou nele (de acordo com o de Watt), mas sim o vácuo. Isso é abordado em seu link Savery da Wikipedia. Eu posso ver como a patente Savery e o design de Newcomen potencialmente tinham muita sobreposição - eles funcionavam no mesmo princípio básico, mesmo se aplicassem o 'trabalho' de maneiras diferentes.
#3
+1
EngrStudent
2018-06-11 17:04:25 UTC
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Há uma "eolipila" helenística do Egito descrita por Heron de Alexandria de ~ 300 AC a ~ 100 DC, que bate Taqi al-Din (nascido em 1526 DC) por não menos que ~ 1400 anos.

Referências:



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