venerdì 11 novembre 2011

La Macchina A Vapore: Risorse

la macchina a vapore di newcomenLa macchina a vapore di Newcomen, sviluppata appunto da Thomas Newcomen, è la prima applicazione del vapore ad un processo industriale.

Costituita sostanzialmente da una pompa a pistone, azionata da un motore a vapore a condensazione interna, essa fu protagonista della prima rivoluzione industriale, in quanto 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). (Wikipedia).



La  macchina di Newcomen fu poi perfezionata da James Watt, che ideò e mise a punto il condensatore esterno, consentendo così sia lo sfruttamento della pressione del vapore, normalmente superiore a quella atmosferica, sia il funzionamento del cilindro su entrambi i lati (sfruttando il distributore di sua invenzione).
James Watt, pertanto, apportò dei perfezionamenti fondamentali alla macchina di Newcomen per migliorare il rendimento e la costruzione meccanica delle macchine a vapore.
Dopo uno studio certosino e approfondito, Watt capì che il modello di Newcomen consumava più vapore di quello che la caldaia produceva, e comprese  che l'enorme consumo era dovuto al continuo raffreddamento del cilindro. Nel 1769, chiese e ottenne il brevetto per "un nuovo metodo per diminuire il consumo di vapore e combustibile nelle macchine a vapore".

Nel 1782, Watt trasformò la sua macchina in una a doppio effetto. Nelle macchine a vapore a doppio effetto, è stata eliminata la corsa passiva, essendo il pistone spinto in entrambe le direzioni. A parità di cilindrata, quindi, si ottiene doppia potenza.
Per risparmiare ulteriore carbone il vapore poteva essere immesso solo per una frazione della corsa del pistone.
La macchina a doppio effetto è più complicata, ma indispensabile per lo sviluppo delle ferrovie che avevano bisogno di motori potenti, leggeri e poco ingombranti.

Nel 1787, per rendere costante la velocità delle macchine, Watt adottò il regolatore centrifugo (già usato in precedenza nei mulini a vento), che adesso porta il suo nome.


Di seguito, un modellino della macchina a vapore a doppio effetto.

macchina a vapore a doppio effetto
Segue un filmato in cui viene illustrato con semplicità il funzionamento della macchina a vapore a doppio effetto.




Vi segnalo un post di Scientificando in cui si è già parlato di Rivoluzione industriale.

Ritornando alla nostra macchina a vapore (di cui tratteremo nel corso del secondo quadrimestre con voi di 3°B), sono disponibili in rete delle ottime risorse che ci torneranno utili al momento opportuno. Lascio i link anche per i lettori eventualmente interessati:

- Uomini, risorse, tecniche nell'economia europea dal X al XIX secolo,  Di Paolo Malanima
da Google books.

- L'era del vapore: un ottimo progetto svolto nella Scuola Media Statale di Calizzano (Via Lambertini 11) durante le ore di Educazione Tecnica con l'insegnante F. Calcagno
.
(Il modellino della macchina a vapore a doppio effetto è stato preso dal sito citato).

- La macchina a vapore e la rivoluzione industriale
(da Thomas K. Derry, Trevor I. Williams, Storia della tecnologia. La tecnica e i suoi effetti economico-sociali, Torino, Paolo Boringhieri, 1977, p. 358-394)


Un interessante video dal titolo "Rivoluzione industriale e macchina a vapore", realizzato all'interno del Progetto "Saperi in Rete", 2009/2010.





Concludo con la segnalazione dell'eccellente ipertesto (uno dei migliori e completi circolanti in rete. Fidatevi!) "La Macchina a vapore", realizzato una decina di anni fa da due miei colleghi, Giovanna Foschini e Luciana Piazza, per il tema "Processi di cambiamento e di trasformazione" nell'ambito del Progetto SeT, progetto nazionale sull'educazione scientifica e tecnologica.
La seguente animazione in flash della macchina a vapore di James Watt è stata realizzata da Luciano Piazza nell'ambito del citato ipertesto.







8 commenti:

  1. Un bellissimo post, con tante utili risorse cui sicuramente attingerò.

    Grazie.

    Ruben

    RispondiElimina
  2. Buongiorno. Sono Emma Lisi, una docente di scuola superiore. Trovo molto interessante ed utile il suo articolo. Posso segnalarlo all'interno di un corso di aggiornamento sulle TIC che sto conducendo per un gruppo di 60 docenti?

    Grazie dell'attenzione  e complimenti per il suo magnifico lavoro, che seguo da tempo.

    Emma Lisi

    RispondiElimina
  3. Benvenuta, Emma! Puoi segnalare tranquillamente il post, ci mancherebbe altro! L'articolo e l'intero blog sono pubblici.

    Buon lavoro e grazie dell'apprezzamento.

    A presto!
    Annarita Ruberto

    RispondiElimina
  4. Ottimo il post e le risorse segnalate. Grazie.
    Un salutone
    Marco

    RispondiElimina
  5. Grazie a te per il feedback, Marco.

    Un salutone e a presto.
    annarita

    RispondiElimina
  6. Interessante come le varie materie didattiche si intrecciano tra di loro, qui entra in gioco l'intelligenza e la capacità dei singoli a saper collaborare con altri.  Quanti lo sanno fare? Le tue risorse sono sicuramente un utile aiuto per chi vuole andare in questa dirizione. Guardandomi intorno però, vedo solo "solitari" che propinano nozioni rendendo il tutto noioso senza stimolare l'interessa dei ragazzi.
    Ciao Annarita.
    Roberta una mamma delusa da certi metodi d'insegnamento.

    RispondiElimina
  7. Ciao Rob, mi dispiace sentire la delusione nelle tue affermazioni. Sicuramente ci saranno insegnanti incapaci di comunicare con i propri allievi, ma ce ne sono anche molti che lo sanno fare.

    Un caro saluto.
    annarita

    RispondiElimina
  8. Un post interessante e piacevole che ci fa compiere un bel viaggio nel mondo delle macchine a vapore, aiutandoci a comprenderne lo sviluppo e le applicazioni. Un caro saluto, Fabio

    RispondiElimina

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...