Semana Mayo 24 - 28
NÚMERO GUÍA 4
TÍTULO DE LA ACTIVIDAD: La máquina de vapor
COMPETENCIAS DEL ÁREA: Relaciono conocimientos científicos y tecnológicos que se han empleado en diversas culturas y regiones del mundo a través de la historia.
MOMENTO UNO: MOTIVACIÓN Y EXPLORACIÓN DE SABERES PREVIOS
Observa las siguientes imágenes y describe con tus propias palabras qué están representando o a qué se refieren
MOMENTO DOS DESARROLLO
La máquina de vapor
La máquina de vapor es uno de los inventos más importantes de la historia
¿Cómo funciona la máquina de vapor?
La máquina de vapor transforma la energía térmica de la combustión en energía mecánica, es decir, en movimiento. ¿Qué quiere decir esto? Vamos por pasos:
- En una caldera se echa el carbón y se prepara el fuego. El humo del fuego sale por la chimenea.
- Este fuego calienta el agua, que comienza emitir vapor.
- El vapor sube por las tuberías con mucha fuerza y empuja el pistón hacia arriba y hacia abajo.
- Cuando se mueve, el pistón mueve también los mecanismos que empujan la rueda de transmisión. Esta rueda, a su vez, tiene tanta fuerza que transmite el movimiento a otros mecanismos y ruedas.
Antes de continuar con la explicación vamos a observar los siguientes videos para apoyar la explicación
Gracias a esta máquina se produjeron grandes avances en la sociedad, siendo importantísima para lo que conocemos como la Primera Revolución Industrial.
La Primera Revolución Industrial.
La Primera Revolución Industrial se dio entre el siglo XVIII y XIX en Europa y Norteamérica. En esos años la sociedad, la economía y tecnología se transformó tanto que cambió por completo. Antes, todos los trabajos se realizaban a mano o con ayuda de animales. Durante la Primera Revolución Industrial esos trabajos empezaron a realizarse con máquinas y se crearon grandes fábricas, por ejemplo, con telares mecánicos. Muchas de esas máquinas funcionaban gracias a la máquina de vapor.
En concreto, la máquina de vapor tuvo especial importancia en los transportes: se aplicó, sobre todo, en barcos y trenes. Ahora, las personas y las mercancías podían recorrer muchos kilómetros en menos tiempo. Seguro que has visto alguno de esos medios de transporte en cuentos o películas... o en algún museo.
¿Quién inventó la máquina de vapor?
La verdad es que la máquina de vapor no tiene un solo inventor. Nació de la evolución de diferentes ideas, descubrimientos e inventos, pero podemos destacar dos nombres: Herón de Alejandría y James Watts.
Herón de Alejandría
Para el primero de ellos tenemos que remontarnos al siglo 1 d.C. Herón de Alejandría era ingeniero y matemático y, gracias a sus inventos, se le considera uno de los científicos más importantes de la antigüedad.
Herón inventó la primera máquina de vapor, llamada eolípila. ¿Cómo funcionaba la eolípila? De una forma muy sencilla y similar a la máquina de vapor que ya has visto. Fíjate en el dibujo:
En la parte de abajo hay agua que se calienta, se vapor sube por las tuberías hasta la esfera y, ahí, sale por los tubos. ¿Qué ocurre después? Como el vapor sale con tanta fuerza por esos tubos consigue que la esfera gire sobre los ejes.
La eolípila no tuvo ninguna aplicación práctica y sólo se usó como juguete para entretener a los niños. ¡Con lo peligroso que es!
Inventó también la fuente de Herón y escribió diferentes tratados sobre matemáticas y física, uno de ellos sería, muchos años después, desarrollado a fondo en la ley de acción y reacción ¡por el mismísimo Isaac Newton!
James Watt
La máquina de vapor fue evolucionando hasta el modelo más sofisticado, como el que has visto al principio. Ese modelo lo inventó James Watt, un ingeniero escocés, en el s. XVIII, y es el modelo que se usaría durante muchos años en barcos, locomotoras y fábricas, como ya te hemos contado. También empezó a usarse para obtener energía eléctrica.
En la actualidad, como sabes, las máquinas y transportes utilizan otra clase de mecanismos y combustibles, por ejemplo, el gas o el petróleo. El problema es que estos combustibles, al igual que el carbón, son combustibles fósiles y muy contaminantes. Por eso es necesario seguir investigando e inventando nuevas máquinas que aprovechen las energías renovables y ecológicas, como la energía solar, eólica o hidroeléctrica, y cuidar el medio ambiente.