La máquina de vapor fue un invento fundamental del siglo XVIII que tuvo un papel clave en la Revolución Industrial. Se desarrolló a partir de intentos previos de utilizar la presión atmosférica y del vapor de agua para generar energía mecánica, destacándose las máquinas de Thomas Savery, Denis Papin y Thomas Newcomen. No obstante, la máquina de James Watt de 1765, al introducir el condensador separado, logró un mayor ahorro de energía y potencia, convirtiéndose en el motor más importante

1. LA MÁQUINA DE VAPOR
Desde muy antiguo, existía un interés importante por elevar agua desde
distintos niveles y a la vez descubrir la posibilidad de achicar este mismo agua
de las minas para mejorar el trabajo. En este contexto, surgirá el mejor invento
del siglo XVIII: la máquina de vapor.
ANTECEDENTES
La historia de los primeros pasos de la máquina de vapor nos exige algunas
aclaraciones previas sobre los principios en que está basada y en particular
sobre la evolución de las ideas referentes a la presión atmosférica.
En 1644 Torricelli enunció que la presión de la atmósfera era igual a la ejercida
por una columna de mercurio de unos 760 milímetros de altura
aproximadamente.
En 1654, Von Guericke, con su famoso experimento de Magdeburgo, hizo una
espectacular demostró de la inmensa fuerza que la atmósfera podía ejercer.
Mostró que cuando dos hemisferios de 50 centímetros de diámetro
perfectamente ajustados eran unidos de manera que formasen una esfera y se
hacía el vacío en su interior, dos tiros de ocho caballos cada uno no podían
separarlos. En otro experimento más inmediatamente relacionado con la
historia de la máquina de vapor mostró que cuando se creaba un vacío parcial
bajo un émbolo de grandes dimensiones introducido en un cilindro, la fuerza
sumada de cincuenta hombres no podía evitar que la presión atmosférica
llevase el émbolo al fondo del cilindro.
Tales experimentos dieron vida a la idea de que si se pudiese encontrar algún
medio sencillo para crear el vacío repetidas veces se podría utilizar la presión
atmosférica como una ventajosa fuente de energía. En ello se basan las
máquinas de vapor llamadas atmosféricas.

2. Historia
La máquina de vapor, o previamente conocida como motor de vapor, se
empleó de forma activa durante el desarrollo de la Revolución Industrial;
aquí tuvo un papel fundamental ya que se utilizaba para mover diversas
máquinas tales como locomotoras, bombas, motores marinos, etc.
La primer máquina de vapor fue inventada por Eduard Somerst en 1663, a
partir de el modelo de Somerset se llevo a cabo la construcción de un modelo
denominado Vauxhall en 1665 en Londres, este proyecto tenía como propósito
elevar el agua de los pisos superiores de la construcción.
La máquina de vapor moderna que se empleaban en la generación de energía
eléctrica no es ya de desplazamiento positivo o émbolo como las descriptas en
el párrafo anterior, éstas son turbomáquinas, decimos con esto que están
atravesadas por un continuo flujo de vapor; las mismas reciben el nombre de
turbinas de vapor. Actualmente, la máquina de vapor alternativa es un motor
muy poco empleado para servicios auxiliares, ya que se ha vista desplazada
por lo que conocemos, en la máquina industrial, como el motor eléctrico y por
el motor de combustión interna en el transporte.
Son muchos los investigadores y autores que han tratado de determinar la
fecha de la invención de la máquina de vapor, tratando de encontrar su
inventor, intento en vano debido a que la historia de su invención y desarrollo
se encuentra plagada de cientos de nombres. La historia de la máquina de

3. vapor se relaciona con Herón, y sigue su curso pasando por la sofisticada
máquina de Watt, siendo víctima de las mejoras en Inglaterra en la Revolución
Industrial, hasta hoy, en donde la podemos utilizar en el transporte, entre
muchas otras cosas.
¿Quien invento la maquina de vapor?
El primer registro de una máquina de vapor nos lleva hasta Egipto, Heron
de Alejandría poseía un manuscrito en donde la mencionaba, pero la máquina
de vapor no era la única, los artefactos que se describían allí no se saben con
certeza si fueron confeccionados por el mismo Herón; en realidad nada en el
texto señala quien pudo ser el artífice de los dispositivos que allí se
describían.
¿Quien invento la maquina de vapor?
El primer registro de una máquina de vapor nos lleva hasta Egipto, Heron
de Alejandría poseía un manuscrito en donde la mencionaba, pero la máquina
de vapor no era la única, los artefactos que se describían allí no se saben con
certeza si fueron confeccionados por el mismo Herón; en realidad nada en el
texto señala quien pudo ser el artífice de los dispositivos que allí se
describían.

4. De todas maneras Somerset no pudo recaudar los capitales suficientes para
vender o producir su máquina lo que lo llevó a morir en la pobreza. Por esto,
probablemente, el hecho de que su invención fue atribuido a Thomas
Savery, sobre esta máquina a vapor obtuvo una patente en 1668. La
máquina de Savery se introdujo en las minas inglesas de forma muy limitada,
esto se debió a las grandes riesgos de explosión que existían por un
incontrolado incremento de la presión en la máquina.
Un relato anónimo afirma que si las máquinas de vapor no se utilizaban
correctamente podrían causar hasta la muerte; este relato hacía referencia a
un trabajado que por añadir una válvula de seguridad confeccionada dos años
antes para trabajar más deprisa y obtener más vapor, provocó una explosión
debido a que el vapor no puedo levantar el contrapeso ejercido y se acumuló
en el interior de la caldera. Este incidente acabó con la vida de este pobre
hombre. Lo mismo puede ocurrir hoy en día si no se utiliza la máquina de
vapor con responsabilidad y de forma adecuada; las grandes instalaciones son
complejas y por ende necesitamos que nos guíen, al menos, cuando las
utilizamos por primera vez.
Tipos de maquinas de vapor
MÁQUINAS ATMOSFÉRICAS
Las primeras máquinas de vapor fueron llamadas con bastante frecuencia
máquinas atmosféricas, puesto que era la presión de la atmósfera la que

5. proporcionaba la fuente motriz. Después de varios intentos con distintos
sistemas para conseguir el vacío necesario, el primero en utilizar el vapor de
agua para este fin fue Denis Papín (1647-1714). En 1687 publica la Descripción
y empleo de la nueva máquina para elevar el agua, obra en la que describe el
funcionamiento básico de su máquina neumática, consistente en un cilindro
vertical en el que se mueve un pistón como consecuencia del vapor del agua
calentada en el fondo del cilindro. El vapor hace ascender el pistón, el cual era
sostenido en el punto más alto de su recorrido. A continuación se enfriaba el
cilindro con lo que el vapor condensaba, soltándose a continuación el pistón
que es empujado hacía el fondo por la presión atmosférica.
La máquina de Papin no tenía demasiada importancia práctica, pero estableció
el principio vitalmente importante de que se podía utilizar el vapor para mover
un émbolo hacia arriba y hacia abajo en el interior de un cilindro.
En 1698, el mecánico inglés Thomas Savery (1650-1715) construye una
máquina para bombear el agua de las minas de Cornualles, siendo esta la
primera vez que se emplea la presión del vapor como fuerza motriz para un uso
industrial. La máquina de Savery fue perfeccionada por Thomas Newcomen
(1663-1729) con su máquina atmosférica, que en 1712 estaba ya en
funcionamiento, y que durante casi un siglo se empleó para achicar agua de las
minas.
LA MÁQUINA DE WATT
El rendimiento de la máquina de Newcomen era poco satisfactorio, más que
nada porque el vapor se enfriaba en el propio cilindro. De ello se dio cuenta un
mecánico escocés llamado James Watt (1736-1819), quien al reparar una
máquina de Newcomen introduce en lla importante modificaciones. Hace que el
vapor se condense en un recipiente especial, el condensador, que conecta con
un tubo al cilindro al que, además, cierra por sus dos extremos. De esta forma
se podía mantener siempre caliente el cilindro, ahorándose una importante
cantidad de combustible. Además introduciría otros adelantos en su máquina ,
como un mecanismo para regular la distribución del vapor, máquina de doble
efecto, y una varilla que une el émbolo con un balancín articulado, la biela, por
lo cual el movimiento rectilíneo se hace circular.

6. Máquinas de émbolo
Las primeras máquinas de vapor se desarrollaron utilizando un émbolo o pistón
acoplado a un mecanismo del tipo pistón-biela cigüeñal al que se le aplicaba el vapor a
alta presión y temperatura sincronizado con un juego de válvulas para lograr el
movimiento.
Turbinas
Las viejas máquinas de vapor han ido dando paso a las turbinas por su durabilidad,
seguridad,
relativa
simplicidad
y
mayor
eficiencia.
En la turbina, un chorro de vapor de agua a elevada presión y temperatura, se hace
incidir de manera adecuada sobre una hélice con álabes de sección apropiada.

7. Durante el paso del vapor entre los álabes de la hélice, este se expande y enfría
entregando la energía y empujando los álabes para hacer girar la hélice colocada
sobre el eje de salida de la turbina.
Funcionamiento
Una máquina de vapor es un motor de combustión externa que transforma
la energía térmica de una cantidad de agua en energíamecánica. En esencia,
el ciclo de trabajo se realiza en dos etapas:

8. 1. Se genera vapor de agua en unacaldera cerrada por calentamiento, lo
cual produce la expansión del volumen de un cilindro empujando
un pistón. Mediante un mecanismo de biela - manivela, el movimiento
lineal alternativo del pistón del cilindro se transforma en un movimiento
de rotación que acciona, por ejemplo, las ruedas de una locomotora o el
rotor de un generador eléctrico. Una vez alcanzado el final de carrera el
émbolo retorna a su posición inicial y expulsa el vapor de agua
utilizando la energía cinética de un volante de inercia.
2. El vapor a presión se controla mediante una serie de válvulas de entrada
y salida que regulan la renovación de la carga; es decir, los flujos del
vapor hacia y desde el cilindro.
El motor o máquina de vapor se utilizó extensamente durante la Revolución
Industrial, en cuyo desarrollo tuvo un papel relevante para mover máquinas y
aparatos tan diversos como bombas, locomotoras, motores marinos, etc. Las
modernas máquinas de vapor utilizadas en la generación de energía eléctrica
no son ya deémbolo o desplazamiento positivo como las descritas, sino que
son turbomáquinas; es decir, son atravesadas por un flujo continuo de vapor y
reciben la denominación genérica deturbinas de vapor. En la actualidad la
máquina de vapor alternativa es un motor muy poco usado salvo para servicios
auxiliares, ya que se ha visto desplazado especialmente por elmotor
eléctrico en la maquinaria industrial y por el motor de combustión interna en el
transporte.
Curiosidades
Durante los Siglos XVII y XVIII comenzaron a aplicarse sistemas de
ensayo que utilizaban la fuerza de expansión del vapor.
Esto va llevando al inicio de una etapa esencial en la transformación
industrial.

9. Tuvo sus antecedentes pero recién en el Siglo XVIII se perfeccionó y
aplicó.
Entre esos antecedentes, se halla el tratado "Neumática" escrito por
el científico griego Herón de Alejandría en el Siglo I antes de Cristo,
en el que estudiaba la fuerza generada por la expansión del vapor.
Asimismo inventó la eolípila, una máquina simple de vapor que usaba
el principio de propulsión pero sin finalidad práctica.
El Marqués de Worcester, en Inglaterra, hacia 1640 hizo
pruebas para usar el vapor, pero lo tomaron por loco y lo
encerraron.
El francés Denis Papin (1674-1714) creó una olla a
presión, con el uso de la fuerza del vapor.
Pero quien inventó la primera máquina de vapor útil, fue
Thomas Newcomen, inglés, (1663-1729). Logró una bomba a vapor
para extraer agua de pozo en las minas. Se la llamó máquina de
contrapeso por tener al frente un enorme trapecio que se movía de
adelante hacia atrás transfiriendo esas fuerzas a un pistón que se
movía dentro de un cilindro.
Pero estos primeros intentos
combustible,
dispersaban
la
sobrecalentaban.
gastaban
energía
mucho
y
se
James Watt, escocés, en 1765, introdujo un
condensador separado del cilindro, logró un ahorro de energía y un
aumento de la potencia.
La máquina puesta en marcha por Watt fue el motor
más importante inventado hasta ese momento e
señaló el inicio de la industrialización
moderna.
El ingeniero en minas británico,
Richard Trevithick (1771-1833) creó una pequeña
máquina -en 1814- que usaba vapor para mover la
primera locomotora a vapor.
El primer barco a vapor que cruzó el Océano Atlántico fue
el Savannah. Realizó el viaje en 1819, desde Nueva York a Liverpool,
Inglaterra. Tardó 21 días, y poseía velas y motor. Llevaba mucho
combustible, lo que dejaba poco lugar para carga y pasajeros.
En 1838, el Sirius, realizó el viaje desde Londres a Nueva York,
solamente con la fuerza del vapor.