LAS PRIMERAS MÁQUINAS y las observaciones de J. WATT
El ingeniero e inventor mecánico James Watt, nació en Greenock, Escocia el 19 de enero de 1736. Su padre era tesorero y magistrado del pueblo, además de comerciante, armador y constructor de casas.
El joven James comenzó a estudiar matemáticas a los catorce años, sin mostrar cualidades extraordinarias, pero adquirió gran habilidad en el taller mecánico de su padre, tanto en herramientas, como en instrumentos de navegación. A los 17 años quería ser fabricante de instrumentos matemáticos para lo que se trasladó a Glasgow a trabajar con un especialista y en 1755 a Londres, donde estudió por espacio de dos años. En el taller londinense de Morgan de Cornhill se perfeccionó en el trabajo de materiales y artificios del instrumental.
En 1757 instaló en la Universidad de Glasgow un taller para la fabricación, reparación y venta de instrumentos matemáticos. Además de arreglarlos, Watt llevó a cabo una serie de estudios teórico-prácticos sobre el vapor y su comportamiento en las rudimentarias máquinas que carecían entonces de aplicación útil. En esa época tuvo la oportunidad de conocer a muchos científicos y de entablar amistad con Joseph Black, quien contribuyó a cimentar su formación en física.
La máquina de Newcomen...
En 1764 recibió en el taller una máquina de Newcomen. Al repararla, se percató de la merma en su rendimiento por la cantidad de vapor que desperdiciaba y buscó la manera de evitar el continuo calentamiento y enfriamiento del cilindro de pistones.
La solución fue un condensador separado. De esta forma se evitaba la constante pérdida de energía, y se reducía a un tercio el consumo de carbón. Fue el primero y más importante de los inventos de Watt.
Ese mismo año se casó con su prima Margaret Miller, con quien tuvo seis hijos, antes de enviudar, nueve años después. En 1776 se casaría de nuevo con Ann MacGregor, con quien tuvo otros dos hijos.
Con un préstamo de su amigo el científico Joseph Black y con John Roebuck como socio capitalista, Watt construyó en 1768 el primer modelo de prueba de lo que un año más tarde patentaría como 'Método para disminuir el consumo de vapor y de combustible en máquinas de calor'.
La empresa quebró en 1772. Ese año se asoció con el dueño de las Manufacturas Soho, Matthew Boulton, a quien conoció a través de la Sociedad Lunar de Birmingham. Boulton fabricaba productos de metal y pronto comercializó con éxito el invento de Watt.
... y la de vapor
A lo largo de 25 años, Watt y Boulton colaboraron, introduciendo numerosas mejoras en la máquina de vapor, como la producción de movimiento rotatorio, el pistón de doble acción, el indicador de presión, y el control centrífugo automático de la velocidad de la máquina.
De esta forma consiguió un instrumento práctico, con una potencia capaz de mover maquinaria pesada, lo que trajo consigo el surgimiento de fábricas y una producción en masa. Fue el inicio de la Revolución Industrial.
Las aplicaciones prácticas de las máquinas de vapor fueron muy importantes en la minería, donde se utilizaron sobre todo como dispositivos de accionamiento de las bombas destinadas a evacuar el agua de las galerías profundas, aunque desde muy pronto también se emplearon como máquinas de elevación, transporte y extracción.
Carbón, el combustible que cambió el mundo
James Watt adaptó la máquina de vapor para impulsar los mecanismos industriales. En 1782 fabricaban máquinas de vapor para telares, fábricas de papel, molinos de harina, destilerías, canales, obras hidráulicas y talleres.
Pero más allá de su máquina de vapor, Watt, inventó una copiadora de manuscritos, un cuadrante topográfico, una máquina de dibujar y un instrumento que se acoplaba a los telescopios para medir distancias entre los planetas y las estrellas.
Además, y sin conocer la existencia de ningún trabajo al respecto, descubrió que el agua estaba compuesta de oxígeno e hidrógeno. Creó la unidad llamada caballo de vapor para comparar la potencia, término que se utiliza hoy en día, sobre todo en los vehículos.
También de la creación del primer automóvil en Francia
GUÍA DE TRABAJO:
*Puede utilizarse como adicional el texto de PEREZ CRUZ Justo R. “La termodinámica de Carnot a Clausius” Conferencia, España 2007 -
(*Lectura de pag. 1 a 4) CAPITULO 1 y 2
1- Primera máquina de uso industrial (descripción)
2- Máquina a pistón (Newcomen) ¿Qué podía hacer esta máquina?
3- ¿Qué advirtió Watt investigando el vapor?
4- ¿A qué conclusiones llegó Watt y cómo plantea mejorar la eficiencia de la máquina?
5- ¿Cuáles fueron las innovaciones planteadas por Watt y a qué conducen?
Otros textos de consulta. HISTORIA DE LAS MÁQUINAS TÉRMICAS
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