INTERCONNESSIONI

   


       PROGRESSO                      MECCANICA

VAPORE

INNOVAZIONE                                         ABC



INVENZIONI

BREVETTI

Il 12 Agosto 1890  Darwin E. Crosby  deposita il brevetto di un motore a vapore che impiega più cilindri ( preferibilmente quattro cilindri, come indica lo stesso Crosby nel testo del suo brevetto ) su un albero a manovella, al quale sono collegati i pistoni dei rispettivi cilindri.
La sua invenzione risale, precisamente, al 15 Aprile 1890.

Visualizza brevetto: Patent number 434143





Il 10 Marzo 1903 Byron J. Carter deposita il brevetto di un motore a vapore costituito, come scrive lo stesso Carter, da una valvola di inversione in combinazione con una valvola a disco rotante. Inoltre questo meccanismo è adatto, come indica Carter, specialmente per automobili a propulsione e usi simili. La sua invenzione risale, precisamente, al 18 Gennaio 1902.

Visualizza brevetto: Patent number 722206





 

L'Encyclopédie

Nell'Encyclopédie di Denis Diderot e Jean-Baptiste d'Alembert, Parigi, 1751-1772, il vapore viene descritto sotto due profili: scientifico (della Fisica) e medico.

• Visualizza descrizione nell'Encyclopédie: "Vapeur dans Physique"

• Visualizza descizione nell'Encyclopédie: "Vapeur en Médecine"



CRONOLOGIA

Il Vapore nel tempo...

• I secolo d.C. : Erone di Alessandria, matematico e scienziato greco, descrive l'EOLIPILA come una sfera (probabilmente metallica), che si mantiene in rotazione per effetto del vapore contenuto al suo interno, il quale fuorisce con forza da due tubi sottili a forma di "L".

• 1629 : Giovanni Branca, ingegnere e architetto italiano, crea un apparecchio che si rivela l'antenato della moderna turbina a vapore.

•  1690 : Denis Papin, matematico, fisico e inventore francese, inventa la pentola a pressione.

• 1698 : Thomas Savery, ingegnere e inventore inglese, deposita un brevetto per una pompa, che opera a vapore, per l'aspirezione dell'acqua dal fondo delle miniere.

• 1705 : Jacob Leupold, ingegnere e costruttore tedesco, progetta una "vacuum pump" ("pompa a vuoto"), una delle prime macchine a vapore "atmosferiche". Leupold pubblica anche tra il 1724 e il 1725 a Lipsia il "Theatrum machinarum generale", un'importante raccolta di illustrazioni e commenti di macchine che appartiene al genere letterario dei Teatri di macchine.

Fonte: Vittorio MARCHIS, Storia delle macchine,
           Roma-Bari : Laterza, 2010, pagg. 105-107.


Per il "Theatrum machinarum generale" di Jacob Leupold vedi lezione: Comunicare la tecnica - "I teatri di macchine"
del Prof. Vittorio Marchis.

• 1705 : Thomas Newcomen, inventore inglese, migliora la macchina di Savery: le valvole si regolano automaticamente (senza la presenza di un addetto specifico che le regoli), il meccaniscmo è alternato, ciò che fa lavorare la macchina è la pressione atmosferica, è costituita da un cilindro verticale con uno stantuffo dotato di un contrappeso.

• 1764 : James Watt, matematico e ingegnere scozzese, perfeziona la macchina di Newcomen creando la "moderna macchina a vapore":

1. Watt inserisce una camera di condensazione del vapore separata.

2. E' la pressione del vapore, e non più la pressione atmosferica, a compiere lavoro utile.

3. Il moto rettilineo alternato dello stantuffo viene trasformato nel moto rotatorio continuo di un volano attraverso un meccanismo biella-manovella.

4. Principio del doppio effetto: il vapore aziona il pistone sia nella corsa di andata sia in quella di ritorno.

5. Watt inserisce anche una valvola di regolazione comandata da un meccanismo a retroazione.

• 1804 : Richard Trevithick, inventore inglese, progetta la locomotiva. E' il primo che riesce a far muovere un veicolo su rotaia grazie alla forza del vapore.

• 1807 : Robert Fulton, ingegnere statunitense, inventa la nave a vapore.

• 1814 : George Stephenson, ingegnere britannico, perfeziona la locomotiva di Trevithick. Progetta una locomotiva a vapore chiamata Rocket.

         Vedi maggiori dettagli su: Stephenson's Rocket.

• 1880 : Thomas Alva Edison collega un motore a vapore alimentato a carbone con un generatore elettrico. La centrale di Edison fornisce così energia elettrica a Wall Street e al New York Times.

• Primi anni del XX secolo : Le case automobilistiche Stanley, White e Doble iniziano a produrre automobili a vapore.

PROTAGONISTI



I protagonisti della storia del vapore e della sua applicazione nella tecnologia sono:

• Erone di Alessandria (I-II secolo d.C.) : precursore delle macchine a vapore.

Eolipila di Erone di Alessandria

Vedi descizione: Eolipila di Erone di Alessandria

Vedi scheda: Erone, il precursore

• Otto von Guericke (1602-1686) : la "forza" della pressione atmosferica e la realizzazione della prima pompa a vuoto al mondo.



Emisferi di Magdeburgo

Vedi lezione: "Le tecnologie dell'aria e del fuoco"
del Prof. Vittorio Marchis

Vedi scheda: Emisferi di Magdeburgo

• Denis Papin (1647-1712) : inventore della PENTOLA A PRESSIONE nel 1679; si comprende che la trasformazione dell'acqua in vapore, ad opera del fuoco, può avere una rilevante utilità pratica. Nel 1685 Papin viene ammesso ad una dimostrazione davanti ai membri della "Royal Society".    (Vedi anche pagina in italiano: "Royal Society")

           Vedi scheda: Le invenzioni di Denis Papin

                                       



• Thomas Savery (1650-1715) : nel 1698 inventa la 1^ macchina a vapore, che viene utilizzata nelle miniere inglesi come pompa ciclica per portare l'acqua in superficie.







 

Vedi: La macchina di Thomas Savery

Vedi: Funzionamento della macchina di Thomas Savery

• Thomas Newcomen (1664-1729) : la macchina a vapore di Newcomen si basa sul funzionamento a "depressione" (come già quella di Savery) e sul meccanismo autonomo alternato, che non ha bisogno dell'ausilio di una persona per regolare le valvole (come, invece, era necessario nel modello di Savery).

Macchina a vapore di Thomas Newcomen

• James Watt (1736-1819) In collaborazione con Matthew Boulton (1728-1809) che possiede ingenti disponibilità finanziarie e pertanto investe sulle sue invenzioni, Watt inventa una valvola di regolazione riuscendo così a trasformare il moto alternato dello stantuffo in moto rotatorio continuo di un volano. Perfeziona e migliora la macchina a vapore di Newcomen, ottimizzandone il funzionamento, con l'inserimento di un secondo pistone per il raffreddamento del vapore che permette al primo pistone di rimanere sempre surriscaldato.

In questo modo Watt rende efficiente il rendimento della macchina a vapore, che ora, per  funzionare, necessita solo di 1/3 del carbone utilizzato dalla macchina di Newcomen.

Immagine tratta dal blog "Storia della Tecnologia"

del Prof. Vittorio Marchis

Vedi descrizione completa: Funzionamento della macchina a vapore di Watt

Vedi animazione: La macchina a vapore di Watt


Visualizza il portale: LA MACCHINA A VAPORE

FILM

"Steamboy"

Regista: Katsuhiro Otomo

Uscita nelle sale: Primavera 2005

Leggi i dettagli del film

  

ARTICOLO DI GIORNALE

Igiene a tavola con il vapore

"Sanitizza" i macchinari che cucinano

di Mario Salvatori

Articolo pubblicato sul quotidiano "La Stampa"

- sez. Ambiente - 

il 04/06/1997, numero 152 - pagina 24

Visualizza testo



FUMETTO





"Topolino", numero 2684 del 22 novembre 2008

FRANCOBOLLO

Francobollo emesso dall' Australia  il  3 Gennaio 2004

L'immagine reca un'antica locomotiva a vapore.

COPERTINA DI UN LIBRO

La casa a vapore

Titolo originale:  La maison à vapeur

Autore: Jules Verne

Anno di pubblicazione: 1879

Genere: Romanzo



"La casa a vapore" è uno dei romanzi di Jules Verne che fa parte della collana dei Viaggi Straordinari, pubblicato nel 1879. Narra del viaggio effettuato dal Colonnello Munro e dai suoi amici attraverso l'India settentrionale, da Calcutta a Bombay, a bordo di una "steam house", una casa che viaggia trascinata da una locomotiva a vapore (con le sembianze di un elefante d'acciaio), anfibia e senza bisogno di rotaie.

INNOVAZIONE

La macchina a vapore

James Watt, 1769

L'introduzione della macchina a vapore nell'industria manifatturiera e dei trasporti, a partire dalla seconda metà del XVIII secolo, avviò di fatto l'era della rivoluzione industriale. Si trattava di un motore capace di convertire il calore del vapore prodotto dal riscaldamento dell'acqua in energia meccanica utile per diverse applicazioni, dalla produzione di elettricità alla locomozione dei treni e delle navi.

ARTE





La stazione Saint-Lazare

Claude Monet (1840-1926)

Olio su tela, cm 75,5 x 104

Realizzata nel 1877, l'opera impressionista è attualmente conservata nel Musèe d'Orsay di Parigi.

 Dettagli interessanti dell'opera di Monet sono reperibili al link posto sul titolo.

Letteratura

Nella Divina Commedia, nel XXXIII canto dell'Inferno, Dante Alighieri (1265-1321) ai versi 98-105 scrive:

E avvegna che, sì come d'un callo,

per la freddura ciascun sentimento

cessato avesse del mio viso stallo,     

già mi parea sentire alquanto vento;

per ch'io:"Maestro mio, questo chi move?

non è qua giù ogne vapore spento?". 

 Parafrasi:

E sebbene, come accade per una parte callosa,

a causa del freddo ogni sensibilità avesse abbandonato

di far dimora sul mio viso,

ormai mi sembrava di avvertire del vento;

per cui domandai:"Maestro mio, chi lo produce?

Non è estinto ogni vento quaggiù?".

Ma qual è il significato di questi versi, in cui Dante chiede una spiegazione a Virgilio per la presenza di un vento nell'Inferno?



Nella scienza medievale si pensava che il vento nascesse dall'umidità della terra che, riscaldata dal calore del sole, emetteva dei vapori. Poichè nell'Inferno il sole non c'è (secondo la concezione dantesca del mondo, nell'opera della Divina Commedia), il vento non dovrebbe esistere; da qui nasce lo stupore di Dante, che si rivolge a Virgilio.

Altri riferimenti letterari sono reperibili ai seguenti link:

• Inferno, XIV, 35
• Inferno, XIV, 142
• Inferno, XVII, 48
• Inferno, XXIV, 145
• Inferno, XXXI, 36
• Purgatorio, II, 14
• Purgatorio, V, 37
• Purgatorio, V, 110
• Purgatorio, XI, 6
• Purgatorio, XVII, 4
• Purgatorio, XXI, 52
• Purgatorio, XXVIII, 122
• Purgatorio, XXX, 26
• Purgatorio, XXX, 113
• Paradiso, V, 135
• Paradiso, XXII, 15
• Paradiso, XXVII, 67
• Paradiso, XXVII, 71
• Paradiso, XXVIII, 24

Abbecedario

Ambiente
Battello
Caldaia
Dinamica
Energia
Fluido
Geyser
H₂O
Idraulica
Lavoro
Motore
Nubi
Ossigeno
Pressione
Qualità
Riscaldamento
Sottosuolo
Temperatura
Umidità
Vaporizzazione
Zolfo

Vapore e... tecnologia!

Il Vapore

Etimologia e significato

Il termine "vapore" deriva dal latino vapor, oris (dall'arcaico vapos) e letteralmente la sua traduzione italiana è vapore, esalazione, fumo. Con le espressioni aquarum vapor  e  terrenus vapor i latini indicavano rispettivamente il "vapore acqueo" e il "vapore che sorge dalla terra".

Dal punto di vista concettuale, rappresenta uno stato fisico della materia, meglio definito come aeriforme, a temperatura inferiore rispetto alla propria temperatura critica, al di sopra della quale una sostanza non può esistere allo stato liquido. Ad esempio per rendere liquida l'acqua è necessario che la sua temperatura sia minore di -150 °C.

In generale spesso si usano impropriamente, senza una giusta distinzione, i termini gas e vapore: la differenza sta nel fatto che il gas non può mai essere liquefatto per semplice compressione, poichè si trova al di sopra della sua temperatura critica, mentre il vapore può essere liquefatto per compressione poichè si trova al di sotto della sua temperatura critica.

Inoltre è possibile evidenziare due tipi di vapore: saturo e surriscaldato.
Quando il vapore si trova in equilibrio con la fase liquida (cioè raggiunta la temperatura di ebollizione, a una determinata pressione) si parla di vapore saturo; 
quando invece la temperatura del vapore è superiore a quella di ebollizione, si parla di vapore surriscaldato.

Per esempio il vapore d'acqua prodotto allo stato surriscaldato con appositi generatori, trova applicazione sia come mezzo di riscaldamento sia come fluido attivo negli impianti di produzione d'energia, dove, passando attraverso opportuni circuiti, viene condotto a espandersi in idonee motrici quali turbine, che generano appunto energia.

Dizionario

Italiano: vapore
Latino: vapor, oris
Greco: ατμού (atmoú)
Inglese: steam
Francese: vapeur
Tedesco: Dampf
Spagnolo: vapor
Cinese: 蒸汽 (zhēngqì)
Giapponese: 蒸気 (jōki)