venerdì 22 maggio 2020

STEP #13 "Ri-scaldare" nel Settecento

La Macchina a Vapore e la Rivoluzione Tecnologica

Parlando delle molteplici innovazioni tecnologiche che nel 700 hanno garantito lo sviluppo di sistemi di riscaldamento sempre più funzionali non ci si può esimere dal fare una breve osservazione relativa al contesto storico; infatti proprio nella seconda metà del 700 più precisamente tra il 1760 e il 1780 avvenne la Prima Rivoluzione Industrialeun processo che favorito da una componente di innovazione tecnologica molto ricca ha portato ad un' evoluzione economica e sociale. Il processo infatti di industrializzazione ha generato il passaggio della società da un sistema agricolo-artigianale e commerciale ad un sistema industrializzato e moderno fondato sull'uso delle macchine e di risorse energetiche derivate da nuovi fonti [1].

Tra gli eventi che hanno portato ad un cambiamento così radicale e che coinvolgono il verbo/azione "Ri-scaldare" , è di assoluta rilevanza l'invenzione della Macchina a Vapore sviluppata da James Watt , noto ingegnere e inventore Scozzese che agì tra il XVIII e XIX [2].

In una macchina a vapore una sorgente di calore porta ad ebollizione una certa quantità di acqua producendo vapore che, espandendosi, preme sulle pareti del contenitore mettendo in movimento un pistone quindi si tratta di un sistema che sfruttando l'energia termica è in grado di generare lavoro meccanico.
Schematizzazione del principio di funzionamento di una Macchina a Vapore.

Il contributo di J.Watt consistette nel miglioramento sostanziale di un altrettanto noto macchinario costruito da Thomas Newcomen. 
La macchina a vapore di Newcomen era infatti costituita da un recipiente cilindrico entro il quale era collocato un pistone a sua volta dotato di un contrappeso. Il vapore in questo caso era prodotto esternamente e poi iniettato alla base del cilindro dove accumulandosi e facendo aumentare la pressione era in grado di far salire il pistone che alla fine apriva una valvola per far scorrere un getto d'acqua fredda sul cilindro con l'obiettivo di far condensare il vapore e abbassare il pistone [3].

Macchina a Vapore di James Watt.
In questi termini la prima modifica vedette l'introduzione di un motore dotato di camera di condensazione del vapore separata, mediante la quale si riuscivano a ridurre le perdite di vapore che si verificavano nell'alternarsi di riscaldamenti e raffreddamenti dell’unico cilindro della macchina di Newcomen. Inoltre, con l’introduzione di una seconda camera era la stessa pressione del vapore a svolgere il lavoro, e non quella atmosferica che nella macchina di Newcomen era responsabile dell’abbassamento del cilindro. A ciò si aggiunse l'inserimento di una seconda valvola che permetteva di introdurre vapore nel cilindro sia dal basso, durante il moto del pistone verso l’alto, sia dall'alto, quando il pistone era giunto al massimo della sua corsa, per agevolarne il ritorno verso il basso della camera aumentando di molto le prestazioni del motore [4].

La macchina a vapore, perfezionata da Watt, a determinò un cambiamento epocale in quanto ha svincolato l’umanità dalla "fatica fisica" sfruttando invece un mezzo che grazie al calore era in grado di fornire, con continuità, potenza e lavoro meccanico. 

[1]https://www.culturanuova.net/storia/3.contemp/1a.rivoluzione.industriale.php
[2]https://it.wikipedia.org/wiki/James_Watt
[3]http://ungaretti.racine.ra.it/SeT/macvapor/newcome1.htm
[4]http://www.fmboschetto.it/didattica/inventori_italiani/Branca_Bielli_Bosello.pdf

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