1690
Il francese Denis Papin, laureato in medicina ma appassionato di fisica ed inventore di professione, è il primo ad avere l’idea di sfruttare il vapore per raggiungere temperature di ebollizione dell’acqua maggiori di 100°C e per muovere un pistone all’interno di un cilindro.
La macchina ideata da Papin è costituita da un tubo chiuso nella parte inferiore e contenente un pistone sotto al quale si trova una piccola quantità di acqua che, trasformata in vapore, spinge il pistone fino in cima al cilindro dove si ferma contro un dente di arresto. Raffreddando il cilindro il vapore condensa producendo un vuoto parziale sotto il pistone. La pressione atmosferica costringe il pistone ad una rapida discesa. Il tubo svolge la triplice funzione di caldaia, cilindro del motore e condensatore. La macchina a vapore sarà realizzata in tappe successive separando queste tre parti. a Papin si deve anche un progetto di macchina atmosferica a vapore da impiegarsi nelle miniere per pompare l’acqua in superficie1698
Il capitano Thomas Savery , un ingegnere minerario, insieme al suo socio Thomas Newcomen perfeziona una pompa a vapore, il cui vuoto solleva l’acqua dalle miniere inglesi soggette a inondazioni. Il principio è semplice e si basa su un contenitore con due valvole. Il vapore spinge l’acqua contenuta nel serbatoio verso l’alto, quindi il vuoto creato dalla condensazione provoca una depressione che aspira l’acqua che proviene dal basso. Si tratta di una macchina senza pistone destinata ad un unico uso: lo svuotamento delle acque dal fondo delle miniere. È probabilmente dopo aver visto questa macchina che Denis Papin nel 1707, riprese le sue idee introducendo lo stantuffo
1712
L’ inglese Thomas Newcomen progetta un motore atmosferico a vapore che pompa acqua da miniere profonde. Si ha notizia che uno di questi motori, costruito nel 1739 per pompare acqua da una miniera francese, riusciva a sollevare in 48 ore tanta acqua quanto riuscivano a fare 50 uomini e 20 cavalli per sollevare la stessa acqua in una intera settimana.
Le maggiori invenzioni di questo periodo (prima rivoluzione industriale) sono fortemente legate alle necessità delle miniere ed alla lavorazione dei materiali estratti.
La macchina di Newcomen, sostanzialmente è la prima applicazione del vapore ad un processo industriale, è una pompa a pistone azionata da un motore a vapore a condensazione interna. Essa è protagonista della prima rivoluzione industriale, in quanto appunto primo esempio di applicazione dell’energia trasmissibile con il vapore, ovvero della trasformazione di energia chimica (data dalla ossidazione combustiva del carbonio con ossigeno) in energia meccanica (espressa in lavoro di sollevamento).
1740
Produzione dell’acciaio con il metodo dell’acciaio di crogiolo, fondendo acciaio di cementazione al crogiolo, riscoperto dall’inglese Benjamin Huntsman di Sheffield; questa tecnica avrebbe reso l’acciaio di Sheffield famoso quanto l’acciaio di Damasco per la fabbricazione della spada, usando una tecnica scoperta in India ma persa nel tempo.
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