O que é um mecanismo a vapor?
Um motor a vapor é um motor que usa vapor para se alimentar. É um dos motores mais antigos, com mais de 2.000 anos. O motor teve um papel importante na Revolução Industrial e, no mundo moderno, é responsável por mais da metade da eletricidade no mundo inteiro.
Existem basicamente duas partes em um motor a vapor: um motor e um gerador de vapor. Um motor também pode incluir condensadores para coletar o vapor e devolvê-lo como água ao sistema, superaquecedores para permitir que o vapor atinja temperaturas que não atingiriam naturalmente e bombas para fornecer um fluxo consistente de água. Tradicionalmente, o calor era provido pela queima de algo, geralmente madeira ou carvão, em uma caixa de vapor. Nos tempos modernos, esse calor pode ser fornecido aproveitando o calor geotérmico ou criando reações nucleares e capturando o calor desse processo.
Herói de Alexandria descreveu o motor a vapor mais antigo conhecido no século I. Esse tipo não foi usado para nenhum tipo de geração de energia real, mas serviu de modelo para descobrir as propriedades do próprio vapor. Algumas das experiências mais profundas envolvendo vapor foram realizadas por Giovanni Brance no início do século XVII e Taqi al-Din em meados do século XVI.
No final do século XVII, Thomas Savery criou o primeiro motor a vapor verdadeiramente prático. Ele o usou para alimentar bombas de água, que, apesar de algumas falhas, foram usadas em uma capacidade limitada nas operações de mineração. Em menos de duas décadas, Thomas Newcomen inventou uma versão ainda mais útil, que viu um uso muito mais amplo na drenagem de minas. Pouco tempo depois, James Watt melhorou imensamente a eficiência do motor da Newcomen, criando um que operava cerca de 400% a mais para a mesma quantidade de carvão.
O motor a vapor de Watt foi um enorme passo no progresso da Revolução Industrial. Antes disso, as fábricas precisavam ser construídas ao lado dos rios para acionar as rodas d'água. A invenção de Watt significou que as fábricas poderiam ser construídas em qualquer lugar, para que o núcleo da Revolução Industrial pudesse se espalhar ampla e rapidamente.
No século 19, o motor a vapor diminuiu consideravelmente e tornou-se ainda mais eficiente. Isso significava que poderia realmente ser colocado em um veículo, o que levou a um transporte a vapor bastante excêntrico por um breve período durante a era vitoriana.
O motor a vapor mais icônico é provavelmente o de uma locomotiva a vapor. Este é um motor relativamente ineficiente, pois a maior parte do calor residual é apenas liberada na atmosfera e pouca água é recapturada, mas, no entanto, foi um grande uso da energia a vapor por muitos anos. Nos tempos modernos, as pessoas têm muito mais probabilidade de encontrar uma como parte de uma usina. A energia é gerada, geralmente pela queima de carvão ou por uma reação nuclear, e essa energia térmica é então transportada pela água, que é transformada em vapor superaquecido. Esse vapor gira turbinas, que geram eletricidade. Embora muitas pessoas pensem nos motores a vapor como algo do passado, na verdade eles são os principais motores do mundo moderno, e há muito trabalho para desenvolver novos avanços e melhorias na eficiência.