Història de la màquina de vapor

Bomba de vapor Savery (1698), el primer dispositiu accionat per vapor comercialitzat amb èxit, construït per Thomas Savery

Una màquina de vapor és un motor que fa servir com a força motriu l'expansió del vapor d'aigua. El seu principi fonamental és el de la conversió del calor en treball. Aquest treball depèn, com en totes les màquines tèrmiques, del desnivell de temperatura, és a dir, de la diferència de la temperatura del vapor abans d'expandir-se i de la que té en sortir a l'exterior.

La màquina de vapor es compon de dues parts: la primera on es produeix el vapor que ha d'actuar com a força motriu, denominada generador o caldera; i la segona que constitueix la màquina pròpiament dita, formada pel sistema de mecanismes encarregats de rebre i transmetre l'acció de la força motriu del vapor, composta essencialment d'un èmbol o pistó que adquireix per l'acció del vapor un moviment de vaivé a l'interior d'un cilindre on encaixa i oscil·la. Posteriorment va ser reemplaçat per la turbina de vapor. En els primers dissenys utilitzats per bombar aigua de les mines, el moviment es transmetia a un altre èmbol mitjançant un balancí, que feia la transformació de moviments necessària per mitjà dels mecanismes més convenients.

La història del vapor, considerat com a força motriu, subministra fins en els més minuciosos detalls, una contínua confirmació del següent adagi: Nihil per saltus (Res es fa per salts bruscs):

«	…Il est juste reconnaitre, que ce serait une erreur de considérer la machine à vapeur comme un objet unique, dont l'inventeur, certainement, n'est toujours pas trouvée. Dans les machines à vapeur, il y a beaucoup d'idées capitales qui ne peuvent pas être conception d'un seul cerveau. Les classer par ordre d'importance, donnant à chaque inventeur ce que lui appartient, consulter les dates exactes des différentes publications, tel doit être l'objet de l'historien…	»
— És just reconèixer-ho, seria un error considerar la màquina de vapor com un objecte senzill, quan l'inventor encara no s'ha trobat definitivament. A la màquina de vapor hi ha moltes idees capitals que no poden ser concepció d'un sol cervell. Classificar-les per ordre d'importància, donar a cada inventor el que li pertany, referir exactament les dates de les diverses publicacions, tal ha de ser l'objecte de l'historiador. , (François Arago, secretari permanent de l'Acadèmia de Ciències de París) ( Anuari de longituds , 1837 )

Teoria general de les màquines

Una de les coses característiques de l'ésser humà, que el distingeix dels altres éssers vius, és segurament, la de poder inventar i construir màquines, com des de temps immemorials ha fet; màquines que multipliquen les seves forces i faciliten la feina i que li han proporcionat els mitjans d'atendre amb més alleujament i més comoditat cada dia, a la satisfacció de les seves necessitats, i quan l'ésser humà compara les seves forces amb les necessitats que l'envolten, adverteix que el límit assenyalat a aquelles per la natura, no s'oposa als seus propòsits, si encerta en auxiliar-se de certs mitjans, l'adopció, instintivament com els primers elements de totes les ciències que atenen a la conservació i engrandiment de l'individu, constitueixen els elements rudes i usuals de la mecànica, i en aquestes primeres determinacions de l'humà saber s'adverteix que precedeixen les aplicacions a la teoria, perquè acceptades a vista de la necessitat per insinuació de l'enginy, funden les seves condicions didàctiques en l'experiència, els cànons s'acaten cegament, i la doctrina forma part de les tradicions populars, fins que, apoderant-se de elles la discussió, apareixien i la ciència, explicant el que maldestrament comprenia i utilitzava l'instint i assenyalant aquest difícil obstacle que separa l'especulació i la pràctica, i precedeix, doncs, el servei de les màquines a la ciència que reconeix els seus fonaments, i allà on es coneix la necessitat de mecanisme s'ofereix a l'enginy determinar la forma apropiada de l'òrgan que immediatament produeix l'efecte mecànic vingut de gust.

Vitruvi i altres autors

Per a Vitruvi i alguns altres, Arquites de Tàrent va ser el primer que va establir principis de Mecànica. Va reeixir a construir un colom de fusta que volava en totes les direccions. Aquest enginy era una màquina i Arquites era dotat de capacitat d'invenció de prou destresa per poder realitzar per si mateix els seus dissenys. Tot i això, ho feia sense conèixer les lleis del moviment i no va donar a les seves invencions un caràcter veritablement científic, com va escriure Pierre Hérigone al tom IV de la seva obra Cursus mathematicus.

Arquimedes, Aristòtil i Pappus d'Alexandria

Cert és que Arquimedes va indagar sobre la teoria del centre de gravetat i de l'equilibri en la seva obra De Æquiponderantibus; però ni aquest treball del dubtós incendiari de la flota de Marcelo, ni el que deixés escrit Aristòtil, ni les demostracions que més tard va exposar Pappus d'Alexandria que fa a la palanca, a l'"Axes in Peritrochio" o molinet amb la politja, al cargol i a la falca, no n'hi ha prou per considerar-les com exposició dels principis teòrics als que aquestes màquines obeeixen en el seu funcionament, doncs no fou fins molt avançats els temps moderns quan van arribar a conèixer les lleis del moviment i de la descomposició de les forces, en què aquesta ciència es fonamenta.

Etimologia

El mot màquina prové –via el llatí machina– del grec antic μηχανή mēchanḗ, ‘màquina, enginy, eina’, mot derivat del verb μηχαναω ‘idear, imaginar’. Màquina, segons Quint Asconi Pedià (9 aC.- 76 dC.): «…machina dicitur ubi non tam materiae ratio quam manus atque ingenii ducitur…».

Teoria general de les màquines com a veritable cos de doctrina

• Data de Sadi Carnot, el general Poncelet, i el seu ulterior desenvolupament per Coriolis, Navier, Bellanger, Smeaton, Lanz, Betancour, Tredgold, Reuleaux, Coulomb, Bour, Bossut, etc. i per tant, les regles de la maquinària o art de construir màquines, tot i que la major part dels seus fonaments o més aviat de les seves aplicacions usuals, fossin conegudes, són modernes, com els és també la ciència d'on provenen, i la mecànica pròpiament aquesta, o la ciència que ensenya les lleis del moviment, i que aprecia els efectes de la força aplicada a les màquines, no es coneixia en els temps més antics, o si més no, el coneixement usual que d'ella es tingués, no mereixia el nom de ciència.
• A partir del segle xix, hi ha un creixent interès de la fabricació industrial i un avançament de la Mecànica racional, ja que la civilització moderna demanava incessantment productes nous i econòmics, produint-se una de ràpid desenvolupament de la Mecànica industrial ( encara que les màquines aplicades a la fabricació van trigar alguna cosa a generalitzar-se, tot i que des de 1785 es van veure els bons efectes de la màquina de Boulton i Watt destinada al filat de cotó en els tallers Robinson a Papplewich, Notthinghamshire).

Història

La primera màquina de vapor va ser l'Eolípila creada al segle I per Heró d'Alexandria.

Difícil és esbrinar, si en l'Edat Antiga, es coneixia que el vapor pogués emprar-se com a agent mecànic, tot i que des dels temps més remots s'observés que el vapor produït per l'aigua bullent surt amb certa força per una obertura petita feta en el recipient on es genera, no hi ha prou motiu basat en la citada observació, per creure que l'Eolípila, pugui oferir-se com a prova de que a finals del segle xvii s'haguessin fet temptatives per utilitzar la força del vapor d'aigua, amb la finalitat d'agent mecànic. Jacques Rohault (filòsof i físic del segle XVII), Pierre Polinière i alguns altres físics comparaven la cavitat de l'Eolípila a les cavitats subterrànies; l'aigua i l'aire, continguts en aquell recipient, representaven segons ells, aquests elements continguts en aquelles cavitats subterrànies.

Segle III adC.: Ctesibi

Filó de Bizanci, presenta la descripció del canó de vent inventat per Ctesibi i és de gran interès en l'art de calibrar els cilíndros d'una màquina de vapor, que aconsegueix una remota antiguitat amb Ctesibi: Aquest instrument es va inventar per Ctesibi, i es troba disposat d'una manera molt enginyosa i natural. Ctesibi havia comprès segons els principis de la pneumàtica, que l'aire està dotat d'una força meravellosa de mobilitat i elasticitat, que se li pot condensar en un got prou resistent i que llavors és susceptible d'enrarir-se promptament tornant al seu volum primitiu; Ctesibio que era un destre mecànic, va pensar amb raó que aquest moviment podia prestar a les catapultes una gran força i un xoc molt ràpid. Amb aquest objecte va preparar gots de forma semblant a la de les caixes dels metges que no tenen opercle; les va fer de bronze estirat perquè tinguessin més força i solidesa. L'interior d'aquests gots era tornejat i el seu esterior tirat a regla; s'introduïa en ells un pistó que podia moure's fregant la superfície interior, de manera que cap licor pogués filtrar per mitjà, qualsevol que anés la força de xoc. No ha de causar sorpresa ni dubtar-se que pot obtenir-se aquest resultat; perquè en el tub de mà que es diu hidraulo la manxa que transmet l'aire al forn és de bronze i treballat de la mateixa manera que els gots que acabem de parlar. Ctesibi ens demostrava llavors que força i rapidesa de moviment estava dotat l'aire. Col·locada una cobertera soldada sobre l'obertura d'aquests gots, empenyia el pistó a forts martillazos i amb un tascó. El pistó cedia una mica fins al moment en què l'aire tancat en l'interior estava molt comprimit, perquè els majors cops no poguessin fer entrar més el tascó. Quan s'anava a estraer el tascó, saltava el pistó fos del got amb una gran força I succeïa amb freqüència que es veia brollar foc produït per la rapidesa del xoc de l'aire contra el got....

Valoració del text

• Valuós
• Idea primera del fusell de vent
• S'indica l'ús d'un pistó
• S'indica l'ús d'un cos de bomba metàl·lic, i l'art de calibrar semblant cos de bomba

La eolípila: diverses definicions

• Etimològicament, eolípila ve d'Èol, déu dels vents i portes i es tracta d'un got metàl·lic, còncau i amb un sol orifici, que es troba comunament en l'extremitat d'una espècie de coll o de part perllongada i quan se li introdueix aigua i es col·loca sobre carbons cremant, l'aigua no triga a vaporitzar-se i el orifico deixa un estret pas a un sortidor de vapor fins que d'aquesta manera es troba desallotjat tota l'aigua per la calor.
• Instrument de física que serveix per acomiadar un doll per la força elàstica del fluid que s'escapa d'un líquid en ebullició, o per dirigir el bufo d'un vapor sobre un punt determinat.
• Aparell destinat a produir un corrent d'aire procedent d'una bola metall, i aquesta bola conté aigua i es troba proveïda d'una petita obertura, i en aquestes condicions se sotmet a l'acció d'un focus calorífic.
• Consisteix en una petita esfera metàl·lica buida, en la qual es cargola un coll de poca longitud, habitualment arquejat i acabat per un orifici capil·lar, i després d'omplir-la fins a les dues terceres parts d'aigua i alcohol es col·loca en un petit llum, en la qual es manté per unes pinces formades de dos segments esfèrics, sostinguts per dos muntants iguals, paral·lels i verticals, fixats pels seus extrems inferiors en la parets del llum; el líquid de la eolípila entra en ebullició de la qual cosa resulta un doll impetuós, i si s'inverteix la eolípila, el líquid ocupa el seu coll, i fugint davant el vapor que li oprimeix, forma un doll l'abast del qual és tant major com més intensa és l'elasticitat del vapor.
• Got de metall de forma globosa i que acaba per un tub encorbat, en l'extrem del qual hi ha un orifici bastant petit per on surt amb ímpetu, com una columna de vent, el vapor que dins es forma a conseqüència de la calor més o menys actiu, comunicat a l'aigua o un altre líquid que es convingui.
• Obra: De aeolipyla / J. Gnilius, Argentotari, 1743.

Quin tipus d'aparell és

Per la descripció citada anteriorment, es concep que la eolípila és un aparell de reacció, la qual cosa vol dir que es desenvolupa en ella una força de reculada, la qual cosa podia al segle XIX reconèixer-se muntant l'instrument sobre rodes, i també altres tipus, com els següents:

• De rotació
• De sortidor de líquids
• De sortidor de vapor
• De sortidor de flames

Algunes aplicacions des de l'Edat Moderna

• G. Branca, en 1629, es va servir d'una eolípila per fer moure les ales d'un molí, però sense encert: és una mala ocupació del vapor, perquè es refreda i perd molt de la seva elasticitat barrejant-se amb l'aire i allunyant-se del focus en què es forma
• Bufar el llum d'un esmaltador i augmentar la seva potència amb un doll de vapor inflamat (també soldar).
• Determinar l'ebullició d'un líquid per la projecció d'aquest doll de flama sobre la paret lateral de l'instrument on, per exemple, es filtra el cafè.

Segle I adC.: Vitruvi

Vitruvi coneixia bé el joc de la eolípila o eolipila, però s'enganyava estranyament sobre la causa dels seus efectes: Les eolípilas són unes boles de bronze, còncaves i que no tenen més que un forat molt petit pel qual les hi omple d'aigua. Aquestes boles no expel·leixen aire algun abans d'escalfar-se, però aproximades al foc tan després com senten la calor envien un vent impetuoso cap al foc, i així ensenyen, amb aquest experiment, veritats importants sobre la naturalesa de l'aire i dels vents. (Història de les matemàtiques, T.I.).

Valoració del text

• En concepte de Vitruvi, l'aigua es convertia, doncs, en aire amb ajuda del foc.
• És cert que els autors de l'Antiguitat empraven amb freqüència la paraula aire en el mateix sentit que en temps moderns la paraula gas o la paraula vapor; però no pot al·legar-se en el text de Vitruvi el que s'ha dit, pel següent:
  • És una explicació del vent el que Vitruvi vol donar.
  • La troba en el vent impetuoso, en l'aire llançat per la eolipila.
  • El mateix Claudio Perrault, incorria en aquest estrany error prop de mil set-cents anys més tard.

I segle dC.: Heró d'Alexandria

Representació d'una eolípila de Herón d'Alexandria.

Heró d'Alexandria, en la seva obra Spiritalia, traducció literal de la paraula grega Pneumáticas, ens va deixar alguns detalls sobre les diferents maneres amb què en el seu temps se sabia produir una força motriu per mitjà de la calor (el calder, l'olla, l'ocupació de la qual va aconseguir a tan remota antiguitat, han subministrat les primeres observacions sobre la força motriu del vapor) i es troben descrits una sèrie d'aparells en la qual s'empren en ells de forma enginyosa els corrents de vapor o l'aire càlid i apareixen citats també en l'obra Mathematici Veteres, ed. Thevenot, 1693, 7 toms: Els globus ballen en aquesta forma: una olla plena d'aigua i amb una obertura se sotmet a l'acció del foc; de l'obertura surt un tub que acaba en la seva extremitat superior per un hemisferi còncau. Si llancem una boleta lleugera en aquest hemisferi, el tub aixecarà la boleta que semblarà ballar (Veteres Mathematici, París, Impremta Real francesa, 1693. Descripció de Herón d'un sortidor de vapor vertical sobre un cos lleu que se submergeix en ell).

Examen de la seva obra

• Enginyoses recreacions mecàniques, en què posa en joc la força motriu del vapor d'aigua i en altres aparells s'empra l'aigua calenta com a motor: Sobre certs altars, quan s'encén el foc, els personatges assistents fan libaciones,....I així el personatge ofereix libaciones; i això té lloc mentre duri el foc, cessant la libación apagat aquest i renovant-se el fenomen quan s'encén el foc. Es necessita a més, que el tub pel qual ha d'introduir-se la calor sigui més ample al mig; perquè és necessari que la calor o més aviat el vapor que produeix, quan arriba a un lloc més espaiós, s'escapi en major abundància i pugui produir més efecte. (o també en l'experiment quarantè, l'aire sotmès a variacions de temperatura, obra de manera que fa pujar l'aigua, invenció summament notable, susceptible d'haver-se emprat per a l'elevació de l'aigua, pels achicamientos, etc.).
• La idea de la clau amb moltes sortides es troba ja en l'obra de Herón d'Alexandria i utilitza diversos mitjans molt enginyosos per fer sortir d'un mateix got diferents licors (posteriorment va ser imitat aquest aparell per Besson).
• Però les demostracions recreades en Pneumáticas no tenen ni el rigor ni l'elegància que brillen en les obres d'Euclides i d'Arquimedes.
• És possible, que interpolacions successives, hagin alterat en alguns paratges la sèrie primitiva de les idees de Herón (les figures de l'edició més antiga donada pel matemàtic Federico Commandino (1509-1575), tutor del duc de Urbino, en 1575 en Urbino, Spiritalium liber. A Federico Commandino exgraeco, nuper in latinum conversus, figures reproduïdes gairebé sense alteració en totes les edicions successives, van sofrir evidentment la influència de l'època en què es va copiar el manuscrit que la va subministrar).
• Altres autors, també creuen, que es van reunir sota el nom de Herón, experiments i procediments imaginats en diferents èpoques (el representat en la figura 1ª, pot ser que aconsegueixi la més remota antiguitat).

Cita

Des de Herón, acérrimo creient i sostenedor de la doctrina aristotèlica del «horror al buit», i el primer de qui sabem que hagués fet, sinó útils, enginyoses aplicacions d'aquell motor admirable, fins a Stevens i Fulton, i després altres perfeccionadores, quantes aplicacions i modificacions no s'han vist d'immensa utilitat d'aquella força que van tenir a la seva disposició sense concocerla les antigues generacions, en favor de les arts fabrils o industrials, sobretot de la locomoció? Quant no s'hagués admirat el savi d'Alexandria, si quinze segles després hagués pogut admirar la màquina de Blasco de Garay, solcant el líquid espai, no amb l'auxili de la vela ni dels rems, sinó d'aquella mateixa causa, d'aquell impuls suau que donava animació als seus graciosos autòmats; quant no s'hagués sorprès veient una d'aquestes mols gegantesques, aquestes naus dels nostres dies, que el vapor, no com ja un corrent actiu, sinó convertit en una força espantable, i, no obstant això, comprimida i subjecta a la voluntat de l'home, les condueix a través del gran Oceà, burlant els vents contraris, les calmes tenaces i els corrents, escurçant amb la seva velocitat les distàncies, i estrenyent els llaços socials de la gran família humana!...Però en pagar el just i degut tribut d'admiració i gratitud als grans enginys que han portat a la perfecció aquesta màquina portentosa, en admirar aquest mitjà d'acció que així augmenta i multiplica les facultats de l'home, fet que l'antiguitat hagués recompensat amb estàtues o deïficat als seus autors; Per què no ha de fer-se justícia al que va tenir al primer pensament?

Segona època de l'Era Cristiana

Sèneca, en la seva obra Qüestionis naturals, diu el següent:

• Anaxàgores, és particularment d'aquesta opinió, i creu que les causes de les borrasques és també dels terratrèmols, és a dir, que un vent tancat sota la terra arriba a trencar l'aire espès i condensat en núvol, tan violentament que es trenquen els núvols del cel, i d'aquesta col·lisió de núvols, d'aquest xoc de l'aire contra si mateix s'escapen focs sobtats, que impiliendo tot el que s'ofereix a ells busquen una sortida, remouen tot obstacle fins que estrets en un trànsit estret troben un camí per escapar-se a l'aire lliure on s'obren un amb la violència i la destrucció (pàgina 488 de la col·lecció Nisard-Dubaet).
• En la següent opinió atribueix al vapor d'aigua el paper que Anaxàgores dona a l'aire i la cita amb aclariments que la demostren bé que la considerava preferible: Certs filòsofs, explicant els terratrèmols pel foc, bull en molts llocs, exhala necessàriament torrents de vapor que no té sortida i que dilaten fortament l'aire i veiem bullir l'aigua amb el foc i el que produeixen les nostres llars sobre una mica de líquid en una caldera estreta, no dubtem que ho produeixi amb més força sobre grans masses d'aigües el vast i ardent subterrani i llavors el vapor d'aquestes aigües bullint, sacseja violentament tot el que troba (pàgina 490 de la col·lecció Nisard-Dubochet).

Es necessitaran quatre segles més perquè es produeixi una nova idea a conseqüència de l'explicació teòrica dels terratrèmols, però almenys es veu en el que precedeix una distinció clarament establerta entri:

• Vapor d'aigua
• Aire dilatat

Època intermèdia

Les forces naturals o artificials abans de ser veritablement útils a l'home, gairebé sempre s'han aprofitat en benefici de la superstició i el vapor d'aigua no serà una excepció a la regla general, com el déu Busterich oposat en unes excavacions segons el citat F. Arago autor de Recueil d'observations géodésiques,..., París, Courcier, 1821:

• Antics germànics i les seves Cròniques, déu Busterich: El déu era de metall,, el cap còncau, contenia un càntir d'aigua. Alguns taps de fusta tancaven la boca i un altre orifici situat sobre el front. Es col·locaven amb destresa alguns carbons en una cavitat del crani i escalfaven gradualment el líquid. Molt de temps després, el vapor produït feia saltar els taps amb baluern i llavors s'escapava violentament per dos sortidors i formava un espès núvol entre el déu i els seus estupefactes adoradores. Sembla que en l'edat mitjana van creure la invenció explotable i que el cap de Busterich no ha funcionat solament sobre assemblees teutonas (obra: Elogi històric de James Watt / Arago, en «Annals de longituds», 1839).
• El déu citat apareix també en l'obra Antiguitats explicades, de Bernard de Montfaucon (L'Antiquité expliquée..., París, F. Delaulne, 1722, 5 toms): En el mateix llibre (tom II) he representat un altre déu dels antics germans anomenat Busterichus, l'ídol del qual es veu àdhuc avui (segle XVIII) en el bosc dels comtes de Schwartzemburgo..és d'una espècie de metall que no es coneix i té la mà dreta sobre el cap i trencada l'esquerra, que en un altre temps tenia sobre la cama: aquesta figura nua recolza un genoll en terra.

Segle VI: Antemio de Tralles

Antemio surt citat en l'obra de Agathías, historiador romà d'Orient, que ens va a donar una indicació molt vaga però incontestable de l'aplicació de la força motriu del vapor: Aquest Antemio era de Tralles i el seu art consistia en les invencions dels mecànics, que aplicant sobre la matèria les teories geomètriques, produeixen imitacions i en certa manera imatges, dels fenòmens de la naturalesa. Tenia la major habilitat en aquest art i havia progressat tant com era possible en el coneixement de les ciències matemàtiques com el seu germà Metrodoro en les gramaticals. Hi havia en Bizancio un home anomenat Zenon, inscrit en la llista dels advocats. Era veí de Antemio, tant que les seves dues cases semblaven no formar més que una i tenir els mateixos límits. Al cap d'algun temps va esclatar entre tots dos una qüestió, sigui per una finestra oberta per l'ús, sigui per una paret l'altura excessiva de la qual interceptava la llum, sigui, en fi per una d'aquelles nombroses causes que mai deixen d'implicar disensiones entre els veïns. Condemnat Antemio davant els tribunals, com havia d'esperar-ho tenint com a adversari a un advocat i no sent capaç de lluitar en eloqüència amb ell, va imaginar per venjar-se el següent ardid, que li va subministrar l'art que conreava. Zenon posseïa una habitació molt elevada, espaiosa, molt preciosa i adornada, on acostumava a rebre els seus amics i tractar els que estimava més. La cambra baixa d'aquesta peça pertanyia a Antemio, de manera que el sòl intermedi servia de sostre a un i de sòl a un altre. Antemio va fer col·locar a la seva cambra unes grans calderes plenes d'aigua que va envoltar exteriorment de canons de cuir bastant amples a la seva base per abraçar enterament la vora de les calderes, però disminuint després de diàmetre com una trompeta, i acabant en proporcions convenients Va fixar els extrems d'aquests canons a les bigues i taules del sostre i els va subjectar amb cura; de manera que l'aire que s'havia introduït en ells, tenia el pas lliure per elevar-se a l'interior buit dels canons i anar a ferir al sostre sense obstacle al lloc al fet que li era permès arribar i que estava circuït pel cuir, però sense poder córrer ni escapar-se fos. Havent fet secretament aquests preparatius, Antemio va encendre una gran flama, i escalfant-se l'aigua molt de temps després i entrant en ebullició, es va elevar molt vapor dens i opac, que no podent escapar-se, va pujar als canons i es va llançar amb tanta més violència quant que estava tancat en un lloc més estret i ferint contínuament el sostre, ho trastornó enterament fins al punt de fer tremolar lleugerament i cruixir les fustes. Zenon, doncs, i els seus amics es van torbar, van atemorir, i es van llançar al carrer cridant i exhalant exclamacions i Zenon, molt bé quisto amb l'emperador, presentant-se en el palau preguntava als seus coneguts el que sabien sobre el terratrèmol i si els havia causat algun perjudici…

En contra del que s'ha dit per Agathías, un dels escriptors més erudits que han tractat la història de la màquina de vapor, Mongery, que no admet que el mecanisme descrit per Agathías sigui exactament el mateix que va emprar Antemio: l'extremitat dilatada dels canons va haver de col·locar-se sota les bigues i no més enllà; havia d'obrir-se sobtadament per mitjà d'una vàlvula o una clau. Solament llavors hagués produït un viu sacudimiento.

Segle XV i XVI

Leonardo da Vinci

De Leonardo da Vinci es conserven uns manuscrits a París, examinats per gran nombre d'erudits, com per exemple:

• Pel professor de física de Modena, Ventura, que va llegir a París el 6 de Floreal, any V, un interessant assaig sobre els manuscrits de Leonardo.
• Guillermo Libri, Sobre les obres físic-matemàtiques de Leonardo da Vinci, que parla de Leonardo amb molta extensió en Història de les ciències matemàtiques, 1840 (Histoire donis sciences mathématiques en Italie:..., New York, 1970, 4 volums; edició més recent Sala Bolognese: Forni, 1991).
• Descripció i el croquis d'un veritable canó de vapor i cita a Arquimedes, segons interpretació de Delecluse, inserit en el periòdic L'Artista, en 1841, tanca un facsímil exacte de la pàgina 33 del manuscrit B de Leonardo, text relatiu al vapor per llançar projectils i es troba descrit i dibuixat per l'autor immortal de Florència, amb una precisió que no permet el menor dubte: Es notarà, que lluny de presentar com a nova la invenció d'aquesta màquina Leonardo al contrari l'atribueix a Arquimedes, però el que al nostre sentir mereix particular atenció és l'ocupació que fa Leonardo de la paraula talent,, paraula grega, al pas que ordinàriament i en el curs dels seus estudis indica sempre els pesos i mesures segons l'ús modern d'Itàlia. Arquimedes va compondre un llibre dels focs que no ha arribat fins a nosaltres Podrà suposar-se que Leonardo va tenir coneixement d'aquesta obra per mitjà d'alguna traducció àrab, i que en efecte es troba en ella descrita el architronito, màquina de coure fi que llança bales de ferro amb gran baluern i molta violència?.

Cisarino

Cisarino (1521).-Segons el citat Libri, en l'obra de matemàtiques aquesta, resultaria d'un text de Cisarino, que abans de 1521 s'havia fet ús en la guerra de les eolipilas: Es diuen eolipilas, porten, doncs, un nom semblant a les bales sòlides o ventoses que serveixen unes per jugar, unes altres per extreure la sang i unes altres per llançar focs contra l'exèrcit i ciutat assetjats els magatzems de la qual es volen cremar..S'usen aquestes boles que tenen una obertura molt estreta, en l'extremitat d'un coll. Quan després d'haver escalfat el seu fons s'inverteixen submergint el coll ja en aigua ordinària o en una altra perfumada, s'omplen gairebé enterament per la calor rebuda. Si es col·loquen després de cendres calentes o sobre un brasero i les boles són de vidre, de terra o de metall, desenvolupen una força molt considerable contra un obstacle oposat a l'obertura, per exemple contra la fusta, fins al punt de fer saltar aquest obstacle amb gran sacudimiento. Mentre que el foc fa bullir l'aigua, veureu que una eolipila amb una cobertera acabada per una canella de bronze encorbat, del diàmetre d'una ploma, bufarà el foc mentre que no es trobi completament buit d'aigua.. D'aquestes paraules aquestes es dedueix el següent:

• Segons l'autor, les eolipilas són semblants als projectils còncaus empleats en la guerra des del segle XV i a les boles còncaves usades com a ventoses des de la més remota Antiguitat.
• Tenia una idea de la força desenvolupada per l'expansió del vapor d'aigua.
• No diu ni una paraula de la seva aplicació a l'art militar.
• El llibre de Cisarino es titula di fucio Vitruvi Pollione de Architectura libri decen,.. i es va imitar en molts llocs per alemám G.I. Rivir en l'obra titulada Baukurst ader Architectur.., Basilea, 1582, trobant-se a la pàgina 27 la reproducció de les figures publicades per Cisarino.

Blasco de Garay

Blasco de Garay (1543).- Navarrete, va publicar en 1826, en la correspondència astronòmica de Franz Xaver, Baró de Zach, la nota següent que li va comunicar Tomás González, director dels Arxius Reals de Simancas: Blasco de Garay, capità de vaixell, va proposar l'any 1543, a l'emperador i rei Cárlos V, un enginy per fer caminar les naos i embarcacions majors, àdhuc en temps de calma, sense rems ni velámen. Malgrat els obstacles i contradiccions que va experimentar aquest projecte, l'emperador va convenir que s'assagés, com en efecte es va verificar en el port de Barcelona el dia 17 de juny de l'expressat any de 1543. Mai va voler Garay manifestar l'enginy descobertament, però es va veure al temps de l'assaig que consistia en una gran caldera d'aigua bullent, i en unes rodes de moviment complicades a una i una altra part de l'embarcació. L'experiència es va fer en una nao de 200 toneles, vinguda de Colibre a descarregar blat a Barcelona, cridada la Trinitat, el seu capità Pedro de Scarza. Per comissió de Carlos V i del príncep Felipe II d'Espanya, el seu fill, van intervenir en aquest negoci don Enrique de Toledo, el governador don Enrique de Cardona, el tresorer Rávago, el vicecanceller, el maestre de Catalunya, don Francisco Gralla, i molts altres subjectes de categoria, castellans i catalans, entre ells diversos capitans de mar que van presenciar l'operació, uns dins de la nao i uns altres des de la marina. En els parts que van donar al rei i al príncep, tots generalment van aplaudir l'enginy, especialment la promptitud amb què es donava volta a la nao. El tresorer Rávago, enemic del projecte, diu que caminaria dues llegües cada tres hores: que era molt complicat i costós, i que hi havia molta exposició al fet que esclatés amb freqüència la caldera. Els altres comissionats asseguren que va fer ciavoga dos punts més prest que una galera servida pel mètode regular i que caminava a llegua per hora almenys. Conclòs l'assaig, va recollir tot l'enginy que havia armat en la nao, i havent-se dipositat les fustes en les atarazanas de Barcelona, va guardar per a si la resta.

Sobre el que s'ha escrit, hi ha les següents opinions:

• Segons Martín Fernández de Navarrete resulta de la nota que acaba de llegir-se, que els vaixells de vapor són una invenció espanyola, i que posteriorment no es va fer una altra cosa que ressuscitar-la.
• Per al citat diverses vegades, el francès François Arago, es consideren les pretensions de Navarrete refutables, pel següent:
  • En tesi general la història de les ciències ha de fundar-se exclusivament en documents impresos.
  • Els manuscrits no han de tenir valor algun per al públic, perquè amb la major freqüència es troben desproveïts de tot mitjà de comprovar l'exactitud de la data que se'ls atribueix.
  • Els extractes de manuscrits són menys admissibles encara.
  • Acceptant que el que s'ha dit no és aplicable en aquest cas, que el document citat per Navarrete és de 1543 i que l'extracte de González és fidel, resulta que es va intentar en 1543 fer caminar vaixells amb cert mecanisme i res més i la màquina es diu tancava una caldera, després era una màquina de vapor.
  • Però el raciocini anterior no és concloent, perquè existeixen diverses obres de projectes de màquines amb els quals es veu el foc sota una caldera plena d'aigua, sense que el vapor jugui en elles cap paper, com la màquina de Amontous.
  • Finalment, tot i que s'admetés que el vapor engendrava el moviment la màquina de Garay, no se seguirà d'això necessàriament que aquesta màquina anés nova i que tingués analogia amb la d'avui (segle xix), perquè el citat Herón d'Alexandria descriu mil set-cents anys abans el mitjà de produir un moviment de rotació per l'acció del vapor i si l'experiència de Garay va tenir lloc i si la seva màquina era de vapor, tot ha d'induir a creure que utilitzava la eolipila de Herón, aparell d'execució no gaire difícil; a més, no havent volgut ensenyar Garay la seva màquina a ningú ni als comissionats que l'emperador havia nomenat, no produirien resultat algun cert totes les temptatives que poguessin fer-se al cap de tres segles per restablir que consistia.
  • En resum, per Arago no s'ha de tenir en compte el document desenterrat per Navarrete, pel següent:
    • Perquè no es va imprimir en 1543, ni posteriorment.
    • Perquè no prova que el motor de la nau de Barcelona era una veritable màquina de vapor.
    • Si va existir alguna vegada una màquina de vapor de Garay, era, segons tota aparença, la eolípila de reacció, ja descrita en l'obra de Herón d'Alexandria.
  • Altres autors han criticat al seu torn l'opinió de Arago pel següent: si és cert que la història de la ciència ha de fundar-se en general en documents impresos, no ho és menys que certs manuscrits poden tenir tal caràcter d'autenticitat que la seva autoritat històrica sigui igual a la d'un llibre imprès, ja que sense això què seria la història de les ciències quant als segles anteriors al descobriment de la impremta?; i admetent que es demostressin l'exactitud de la cita de Navarrete, seria molt probable que Blasco de Garay va tenir també realment la idea d'aplicar la força motriu del vapor a la navegació i qualsevol que anés el gènere d'aparell que hagués emprat, encara que anés la eolípila de reacció, aquell mecànic, Blasco de Garay, hauria d'ocupar un lloc destacat entre els noms que figuren en una història de les màquines de vapor i poc importa que mil set-cents anys abans Herón d'Alexandria hagués descrit el mitjà de produir un moviment de rotació per l'acció de vapor, la persona que hagués proposat primerament adaptar aquest moviment de rotació a rems giratoris, i que hagués executat el mecanisme així projectat, seria autor d'un progrés incontestable i d'una alta importància.
  • Léon Lalanne, en la seva obra Essai sud els originis de la machine a vapeur.., París: Firmin-Didot, 1852, va deixar escrit el següent: Admetent-ho com fundat, Blasco de Garay hauria d'ocupar un lloc elevat entre els inventors els noms dels quals figuren en una història de les màquines de vapor... però no podem dissimular que el judici de Mr. Arago ens sembla una mica sever (quan refuta l'opinió de Navarrete).
• També en oposició Mr. Rabault: Com en les ciències no es poden admetre els fets sinó quan estan fundats en documents autèntics, ens serà permès no assentir amb sencera fe el que refereix Fernández de Navarrete.
• Un altre comprovant que no es pot desatendre està tomamado d'un periòdic de França de concepte que es publicava a París l'any 1842 Li Commerce, número 297: Ja era cosa sabuda que fa 300 anys s'havia fet a Barcelona un assaig de navegació per mitjà del vapor, i aquest mateix fet és el que ha donat assumpte per a "Els recursos de Quinola". Una carta de Madrid parla de la troballa de documents autèntics que existeixen en els arxius reals de Salamanca (l'arxiu a què es refereix és el de Simancas). Heus aquí, diu la carta, la qual cosa sobre aquest assumpte conté un registre portat pel ministeri de guerra i afegeix que a l'experiència van assistir amb l'emperador, el seu fill Felipe II i el gran tresorer Rávago, a qui s'atribueix haver dissuadit a aquell de l'adopció de l'invent i la seva aplicació a la marina de l'Estat, pretextando que la màquina era molt complicada i costosa, i que a més d'aquests inconvenients es corria el risc de l'explosió de la caldera i que la comissió especial encarregada d'estendre l'informe sobre l'experiència, es va limitar a fer constar que el buc mogut pel vapor, havia fet per descomptat tres llegües en dues hores i que se li podia donar una velocitat doble de la d'una galera ordinària i l'emperador va reintegrar de totes les despeses a Blasco de Garay i li va donar una gratificació de 200.000 maravedís, amb oferta d'avançar-ho successivament fins als majors graus de l'Armada Espanyola.
• Mr. de Renouard: Ha consignat en les seves obres una balada o romanç en honor de Garay, que es cantava en 1543 pels carrers de Barcelona

Gerolamo Cardano

Girolamo Cardano o pel seu nom com signava en llatí "Hierolanus Cardanus" (1557).- En una notícia inserida en el Butlletí de la Societat d'Emulació, novembre de 1847, Rouget de Lisle va indicar un text de Girolamo Cardano, en el que s'hi pot veure una eolípila amb dues obertures, una per a l'emissió del vapor, una altra per a la introducció de l'aigua: Els vasos ventosos que ensenya a construir Vitruvi, diu Cardan, tenen gairebé la forma d'un cap humà tancat pertot arreu menys en un tub, per on llancen vent quan s'exposen al foc després d'haver-los omplert d'aigua. Adaptant un altre tub en la direcció oposada prendrà l'aigua per la part submergida, no solament a causa del descens natural de l'aigua, sinó també per raó de l'escalfor, perquè aquesta atreu, com es va dir en una altra part, una baula més en aquesta sèrie d'invencions en la història de la màquina de vapor.

Johann Mathesius

Johann Mathesius (1562).- L'obra Historia descriptiva de la màquina de vapor, de Stuart, conté el text següent: No es troba indici algun del vapor emprat com a motor en les obres dels autors antics, fins a l'any 1563. En aquesta època, un tal Matesio, en un tom de sermons anomenat Sarepta parla de la possibilitat de construir una aparell l'acció del qual i propietats semblen semblants a les de la màquina de vapor moderns, cita molt lacònica per a la història que s'està tractant, però amb possibilitat d'ampliar-la gràcies a un enginyer de mines que posseïa el text de Matesio (1504-1565), teòleg luterano: Matesio era mestre d'escola en Joachimstal, ciutat de la Bohèmia, cèlebre en un altre temps per les seves mines de plata, de coure i d'estany. La seva obra impresa per primera vegada en Nüremberg en 1562, no és una obra tècnica; és simplement una obra de pietat, avui molt rara, àdhuc a Alemanya. El nom de Sarepta és el d'aquella ciutat edificada al peu de la muntanya Carmelo, el nom de la qual és cèlebre en la Bíblia pels miracles d'Elías. El segon títol de l'obra Bergpostilla, és molt més explícit: és el Sermonario de les mines i l'enginyer de mines contínua amb el següent: Ja veieu que és rara casualitat l'ocurrència de fullejar aquest vell llibre perdut i no obstant això tanca un document històric del major valor; ens ensenya la primera aplicació del vapor al servei de la indústria, i encara que segurament sigui molt incomplet aquest testimoniatge, que es presenta en el llibre d'una manera incidental, no pot deixar cap dubte de la realitat del fet. L'experiència que heu fet de la seva raresa, us demostra d'altra banda que la cita és de valor; pàgina 182, edició de 1558: Per mitjà de l'aigua, del vent i del foc i mitjançant enginyosos mecanismes, l'aigua i el mineral s'eleven i posen en moviment des de les més immenses profunditats, perquè es disminueixi la despesa i aquests tresors ocults puguin ser sondejats i extrets amb prestesa...Vosaltres, miners, glorifiqueu en els càntics de les mines a l'home excel·lent que fa pujar avui el mineral i l'aigua sobre el Platten per mitjà del vent i com ara s'eleva l'aigua fins a la superfície de la terra amb el foc. Sense negar la realitat atribuïda a Blasco de Garay per a la maniobra de les galeres, m'inclinaria voluntàriament a pensar que encara que anteriors a la impressió dels Sermons de Matesio, no ho eren, no obstant això, a les maniobres posades en joc en les calderes d'esgotament de Joachinsthal. Amb prou feines és necessari recordar que en aquella època la Bohèmia i Espanya estaven molt lluny de mancar de relacions no sent més que províncies d'un mateix imperi. Concloc, en fi, que gens impedeix que la paraula wind empleada per Matesio es prengui en l'accepció de vapor; no havent-hi encara en la física d'aquells temps distingir els gasos dels vapors, l'autor no tenia a la seva disposició cap expressió més forta que aquest terme general equivalent a nostre bufo o al spiritus dels llatins.

Filibert Delorme

Filibert Delorme (1567).- Filiberto va proposar en el capítol VIII del llibre IX de la seva Arquitectura, entre diversos mitjans d'impedir que les xemeneies fessin fum, un altre remei i corresponent invenció contra els fums: "Per una altra invenció seria molt útil prendre un o dos globus de coure de 5 o 6 polzades de diàmetre si es vol, i fent un petit forat per damunt omplir-les d'aigua i col·locar-les en la xemeneia a l'altura de prop de 4 o 5 peus perquè puguin escalfar-se quan arribi a ells la calor, i per l'evaporació causarà tal vent que per gran que sigui el fum serà llançat per a dalt i aquest remei ajudarà també perquè la fusta posada en el foc formi flama i s'encengui, com ho demostra Vitruvi en el capítol VI del seu primer llibre. Alguns podran dir que les eolípilas no podran produir aire per molt temps, a la qual cosa responc, que quant majors siguin durarà més el vent, com també donant-les una calor temperada per sota. I com més gran foc hi hagi per escalfar-les bufaran amb major vehemència i força, però l'aigua també es vaporitzarà més ràpid, per la qual cosa serà útil tenir dos o tres més si es vol, perquè quan no bufi una, es posi en el seu lloc una altra..". (es tracta en aquesta cita d'una aplicació molt indirecta de la força motriu del vapor, però aquesta aplicació es va renovar i a mitjan segle XIX es va emprar produint resultats de gran importància per activar els fogons que envolten les calderes).

Jacques Besson

Jacques Besson (1569).- Segons F. Arago en una de les obres de Jacques Besson impresa l'any 1569 es troba un assaig de determinació dels volums relatius de l'aigua i del vapor i es tracta més d'una experiència física que d'una aplicació mecànica, però esdeveniment notable en la història de la ciència, un dels autors, Jacques, més notable del segle XVI, amb la seva obra: Teatre d'instruments i figures matemàtiques i mecàniques, Leon de França, Horaci Cardon, 1602 la primera publicació que es va fer d'aquest gènere i es va imitar o va reproduir moltes vegades posteriorment i les làmines es van gravar en coure abans que hagués aparegut aquest metall i el privilegi, és d'uns anys abans de 1569 (altres obres interessants de Bresson: Art de trobar les aigües subterrànies; Art de estraer olis i aigües dels medicaments simples; Cosmólogo; Compàs euclidiano)

Eolípila aplicada al asador

• Stuart, en la seva obra citada Història descriptiva.
• Thomas Young, autor de course of lectures on natural philosophy and the mecanical arts, London, 1807, 2 volums (bibliografia-ciències-aplicació de les màquines).
• Els citats:
  • Cardan descriu en la seva obra De Rerum varietate, 1557, un torrador mogut pel fum, com una màquina usada a Milà en el seu temps.
  • Leonardo da Vinci.- En els manuscrits de Leonardo contenen el croquis i indicació de la màquina citada anteriorment (Essai sud els ouvrages physico-mathematiques de Leonardo de Vinci../ G.B. Venturi, París, Duprat, 1797; reeditada l'any 1924).

Segle xvii

Joan Bautista Porta (1601) i Juan Escribano (1608)

Giambattista Della Porta, físic distingit, va publicar a la ciutat d'Itàlia Nàpols, amb el títol Pneumaticorum libri tres:.. (edició més moderna: Napoli, 2008), una obra del gènere de la Herón d'Alexandria, citada anteriorment i un espanyol, Juan Escribano, va publicar 7 anys després una traducció italiana d'aquesta obra (I tre libri Spirituali, Nàpols en 4ª) i en una dedicatòria dirigida a l'autor, Escribano anuncia que va afegir a la seva traducció alguns textos que va sentir al mateix Porta.

Valoració de l'obra de Porta: edició italiana d'Escribano

• Porta sabia que el vapor d'aigua pot comprimir un líquid com si fos aire.
• Fer-ho pujar sobre el seu nivell.
• Diu que el canó de sortida passa a una curta distància de la cobertera de la caixa.
• El seu únic objecte era determinar pràcticament i per un mitjà els defectes del qual és inútil assenyalar aquí, els volums relatius d'una quantitat donada d'aigua i del vapor en què la transforma la calor.

Florencio Rivault (1605)

l'aeroton de Ctesibi es trobava completament oblidat quan un artesà de Lisieux, anomenat Marin Bourgeois, ho va inventar de nou a principis del segle xviii i es troba la descripció del fusell de vent de Bourgeois en l'obra del gentilhome de Cambra d'Enric IV de França i traductor del grec al francès, F. Rivault (1571-1616): Els elements de l'artillerie..., París, chez Adrien Beys, 1605, professor de matemàtiques de Lluis XIII de França i algunes paraules seves de la segona edició de la seva obra citada d'artilleria de l'any 1608 que es van augmentar amb: La invenció, descripció i demostració d'una nova artilleria, que no es carrega més que amb aire i aigua pura,, i té no obstant això una força increïble, d'una espècie més d'una pólvora de canó, és a dir, les citades eolípilas que rebenten amb baluern quan s'impedeix la sortida del vapor i segueix: L'efecte de la rarefacción de l'aigua és capaç d'atemorir als homes més valents en l'accident dels terratrèmols. L'aigua que corre en les cavernes de la Terra, en la primavera i principalment a la tardor, ...

Salomó de Caus (1615)

Salomón de Caus (1615).- Segons F. Arago, li cap l'honor a Caus l'haver inventat una veritable màquina de vapor pròpia per a esgotar aigua, en la seva obra de 1615: Els raisons donis forces mouuantes,.., Frankfurt; Ian Norton, 1615, 3 volums.

Valoració de la màquina de Caus

• Va provar que el fluid que s'escapa de la eolípila no és aire sinó vapor d'aigua, la potència mecànica de la qual va demostrar al mateix temps; i per aquests la eolípila de Caus ha de considerés com un dels punts de partida de la màquina de vapor
• Sabia que el vapor d'aigua condensat dona un volum d'aigua enterament igual al que ha produït aquest vapor
• Sabia a més que la pressió del vapor format és bastant fort per fer sortir amb ímpetu de l'atuell per l'orifici CD l'aigua no vaporitzada encara
• El teorema V conté una aplicació, teòrica almenys, de la força expansiva del vapor

Giovanni Branca

G. Branca, ciutadà romà, enginyer i arquitecte, va publicar en 1629 un petit volum en 4ª titulat La maquini:.../ del Sig. G. Branca, Roma: I. Martuci, 1629 dividida en tres parts:

• Conté la primera quaranta màquines diverses.
• La segona, catorze màquines destinades a elevar l'aigua
• La tercera. veintre tres màquines en les quals l'aire juga el paper principal

Valoració de la seva màquina: fig. 25 de la seva obra

• Ús veritablement industrial
• Ha dibuixat una màquina per polvoritzar qualsevol substància i est és un avançament més que ha de consignar-se en la història de la ciència
• Però no pertany a Branca la idea de moure una roda per mitjà del vapor, qui tampoc va reclamar l'honor de la seva invenció (la idea estava indicada abans en «Récréation matémathiqués»: Récréations mathematiques. Composées donis plusieurs problemes., Roven: Ch. Osmont, 1628)

Religiosos

Jean Leurechon

Jean Leurechon.- Jesuïta i professor de matemàtiques en Pont-à-Mousson, França, que va publicar un llibre sota el títol Récréation mathématique,..., París: Rolet Boutonné, 1626 el qual mereix sota molts aspectes malgrat la crítica acerba que d'ell es va fer, com les de l'hàbil geometra Claude Mydorge o el sever judici de Jean Etienne Montucla, autor de Histoire donis mathématiques, París, 1799, 4 volums (reeditada en 1960) i no obstant això conté certs pasages que no han de menysprear-se per a la història de la ciència i entre altres coses curioses, les següents:

• Es troba en ell la primera idea del telègraf elèctric, molt incompleta quant als mitjans d'execució, però molt clara quant a l'objecte al fet que es refereix
• El pasage relatiu al vapor ofereix bastant interès:
  • De les eolípilas o boles per bufar el foc: Aquests gots són de sorra o d'una altra matèria semblant que pugui endurir-se al foc: té un petit forat molt estret pel qual se'ls omple d'aigua, col·locant-los després davant del foc: cap efecte s'observa si no s'han escalfat, però tan aviat la calor els penetra, rarificada l'aigua surt amb una xiulada impetuoso i d'una força prodigiosa. És digne de veure com aquest solplo encén els carbons i consumeix els troncs amb un gran soroll. Vitruvi demostra amb aquests instruments que el vent no és una altra cosa més que certa quantitat de vapors i exalaciones agitades amb l'aire per rarificación i condensació. Nosaltres podem treure una altra conseqüència per manifestar que una mica d'aigua pot engendrar gran quantitat de vapor i d'aire, perquè un got d'aigua tirat en aquestes eolípilas bufarà durant gairebé una hora, acomiadant vapors que ocuparan un espai mil vegades major que el seu volum. Quant a la forma d'aquests gots, no tots segueixen un mateix sistema: alguns ho fan en forma de boles, uns altres en forma de cap, a la manera que s'acostuma a pintar als vents: uns en figura de pera, com si les hi posés a coure al foc quan les hi aplica a bufar, i llavors el mànec d'ella es buida en forma de tub, fent a l'extrem un forat ta petit com el cap d'una agulla.
  • Com es pot carregar un canó sense pólvora.- La solució que dona l'autor consisteix a omplir l'ànima del canó amb aigua i aire comprimits, i emprar en comptes de tac, un tarugo que ajusta perfectament, davant del qual es col·loca la bala. Tenint ben tancat l'oïda es fa foc, i per mantenir la càrrega s'introdueix en ell una perxa fins al moment que es vol disparar: Llavors buscanso l'aire i l'aigua major espai, i tenint mitjà d'ocupar-ho en efecte, empenyen amb gran força el tac i la bala, produint gairebé el mateix efecte que si la càrrega fora de pólvora. Sobre aquest canó va rebre el Pare Leurechon les següents crítiques:
    • Segons el citat Mydorge: Ens proposa aquí un bon mitjà per estalviar-nos la pólvora i un bon auxili per substituir-la. Es diu que l'aigua i l'aire tancats en el canó, i escalfats, produeixen el mateix efecte que la pólvora posada en contacte amb el foc. Però el que desitgi comparar la violència d'un i un altre mitjà, i conèixer la seva diferència, pot prendre dues eolípilas semblants a les quals deixem descrites, omplir una d'aigua i una altra de pólvora, escalfar-les fins que produeixin el seu efecte, i arribarà a conèixer el seu resultadp
    • El canó que descriu, havia estat presentat 16 anys abans pel citat Rivault, i el procediment que indica per posar en funcionament el canó, és molt inferior al mecanisme dissenyat per Leonardo da Vinci abans de 1519

Valoració de l'obra

• Segons la primera cita del Pare Leurechon el vapor ocupa una extensió mil vegades més considerable que el volum de l'aigua que ho ha produït, determinació molt inexacta, doncs a la simple pressió de l'atmosfera, l'aigua en estat de vapor ocupa un volum mil set-centes vegades més considerable que el seu volum primitiu, però és el primer assaig en què es troba el senyal per expressar la relació que Porta es va proposar determinar, i que mereix ser anotada.
• En el paràgraf V es diu que uns altres utilitzen un tub senzill de plom on col·loquen una petita boleta que van sortint a mesura que els vapors troben sortida i és el veritable origen dels canons a vapor.
• En el paràgraf VI, parla dels molinetes o coses semblants que donen voltes per l'impuls dels vapors, primera indicació coneguda de l'ús del vapor per donar impuslo directe a un mecanisme de rotació contínua.
• Quan no es preocupa de reivindicar la part que li pertany del seu invent i descriu una invenció sense presentar-la com a seva, existeix una certitud gairebé completa que no ha inventat el que anuncia i guarda silenci sobre l'autor de la invenció i discorre sobre ella com una cosa coneguda i posada en pràctica en la seva època; per tant no apareix als ulls d'alguns com un inventor

Athanasius Kircher (1641)

El jesuïta i professor de física i matemàtiques en el Col·legi Romano, va publicar una obra en 1641, Athanasii Kircheri...Magne sives. D'art magnètica opus tripartitum.., en la qual es troba consignada la idea, que molts atribueixen a Savery, d'haver separat la caldera del recipient en què exerceix la seva pressió el vapor.

Valoració de la seva obra

• No tenia la instrucció de Porta i molt menys de la de Salomón de Caus, quant a la causa veritable de l'ascensió de l'aigua.
• No obstant això el seu aparell mereix ser citat pel següent: es troba el vapor emprat alhora com a força motriu i com a producte d'un got diferent d'aquell que conté el líquid que es vol elevar.

Gaspar Schott (1657)

Gaspar Schott, deixeble de Kircher, en una curiosa obra titulada P. Gasparis Schotii...Mechanica hydraulico-pneumatica,.., Francofurti and M., H. Pigtin, 1657 fa el següent:

• Reproduir íntegrament la descripció donada pel seu mestre.
• Presenta la mateixa figura amb modificacions poc importants.

J.J.W. Dobrzenski (1657)

En 1657, Jacobus Joannes Wenceslau Dobrzenski, jesuïta de Bohèmia, va publicar un llibre poc conegut, en Ferrara, per Baptistam de Marestis, titulat Nova et amaenior d'admirant fontium geni.., en el qual descriu un aparell que difereix de l'aparell del Pare Kircher en la forma, encara que el fons segueix sent absolutament el mateix.

Valoració de l'obra

• El text sempre atribueix al enrarecimiento de l'aire gran part d'aquest fenomen, i recomana que s'ompli el got inferior fins a la meitat únicament i sine embargament, admet també un efecte a causa del vapor
• Tot això es troba a gran distància de la clara idea emesa per Salomón de Caus en el seu teorema V. i molt inferior sobretot a les bellíssimes fonts i sortidors d'aquest hàbil enginyer

El marquès de Worcester (1663)

Edward Somerset, 2º marquès de Worcester.

Cap a la fi del regnat de Carlos II d'Anglaterra, en 1663, apareix a Londres una obra titulada A Century of inventions, per Eduardo Somerset, Marquès de Worcester, escrit en un estil molt fosc i és segons l'autor: un catàleg descriptiu dels noms de totes les invencions que he pogut ara acordar-me d'haver fet o perfeccionat, havent demanat les meves primeres notes i en l'article que es refereix a la invenció 68 ª, es considera per alguns autors (sobretot anglesos) com un títol que assegura a Worcester a ser tingut per inventor de la primera màquina de foc: Un mitjà molt admirable i molt poderós per fer pujar l'aigua amb auxili del foc, no per elevar-la per a aspiració, perquè això ha d'operar-se, com diu el filòsof, intra sphaeram activitatis, i solament té lloc fins a certa distància, però aquest mitjà no reconeix límits si són molt forts els gots. Va prendre un canó sencer ho va omplir d'aigua fins a les tres quartes parts, tanco a torn la boca i l'oïda i ho exposo a un foc constant: al cap de vint-i-quatre hores esclata la peça amb gran soroll. Havent trobat el mitjà de fer els meus gots de tal sort que es consolidin per la força que existeix en el seu interior i trobant-se de manera que puguin omplir-se una després d'un altre, he vist saltar l'aigua, com una font contínua, a l'altura de quaranta peus.

També va escriure Worcester un petit volum en 4ª de 22 pàgines titulat An exact and true definition, o Veritable i exacta definició de la màquina hidraúlica més sorprenent inventada pel molt honorable Edward Somerset, lord marquès de Woscester, contenint una enumeració dels serveis meravellosos que pot fer l'aparell, escrita d'una manera tan difícil com A Century of inventions i també refereix el volum una acta del Parlament anglès que concedeix al marquès el monopoli d'aquesta màquina, reservant al rei la desena part dels seus beneficis (més quatre miserables versos de la seva collita, elogiant la invenció,; després el Exegi monumentum d'Horaci; el Barbara pyramidum sileat de Marcial; i finalment alguns versos llatins i anglesos escrits per James Rollock, vell admirador de la seva senyoria, en lloança del noble inventor)

Valoració de l'obra de Woscester

• Per a molts autors, sobretot anglesos, el creador de la primera màquina de foc.
• Per a uns altres, poca gràcia té el presentar-se com a inventor, quan per tot títol es porta una patent acompanyada d'una descripció fosca.
• Robinson en l'article Steam engine de l'Enciclopèdia Britànica, 1830-42, 21 volums, va deixar escrit el següent: Era, al que sembla un home savi, profund i enginyós; però les seves descripcions o relats dels seus invents més aviat semblen fets per sorprendre que per il·lustrar al públic, rayando en estravagantes els elogis que fa de la seva utilitat i importància.
• Quan es va tractar de formar l'aparell indicat pel Century of inventions, no van poder posar-se d'acord ni dos si més no dels savis anglesos que es manifestaven més ardents partidaris de Woscester: per la raó molt senzilla que la descripció de la 68.ª invenció del lord anglès manca absolutament de claredat.
• Quan es tracta de reproduir la màquina del Marquès de Woscester, débese cenyir-se al que diu l'autor i res més i R. Stuart en la seva obra Historical and descriptive anecdotes of steam-engines ..., London, 1829, 2 volums, presenta dues solucions a aquesta qüestió:
  • Una d'elles presa de John Millington en la seva obra An epitome of the elementary principles of mechanical philosophy..., London, 1830, amb lleugeres modificacions.
  • Per explicar satisfactòriament la enrrevesada descipción de la seva obra, va reunir dos aparells de Salomón de Caus, els quals produeixen pel seu joc alternatiu un corrent continu; i no obstant això segons Stuart: els drets de Woscester com a inventor solament descansen en la relació que ell mateix ha fet de la utilitat i meravelloses propietats de les seves invencions, havent de nosostros graduar la confiança que mereix el seu propi aserto per la reputació de l'home lleial i sincer que goze el marquès Però aquesta reputació, si el retrat que ha fet d'ell, no hem de creure una sola de les paraules,...

Denis Papin (1681)

Disseny de Denis Papin d'una màquina de pistó-i-cilindre (1680)

De Denis Papin, físic francès i professor de matemàtiques a la universitat de Marburg (Alemanya): caldera i vàlvula de seguretat.

Denis Papin va publicar a Londres una obra titulada A new digester or engine.., H. Bonwicke, 1681 (edició contemporània: Saint-Louis: Mallickrodt Chemical Works, 1966), traduïda al francès l'any 1682 amb el títol La maniere d'amolir els us,..., París: I. Michallet, 1682 i en un i un altre llibre encuéntrase el mecanisme conegut actualment amb el nom de vàlvula de seguretat i que tan important paper exerceix en les màquines de vapor.

Valoració de la vàlvula de seguretat de Papin

• És una de les més útils i enginyoses concepcions seves, d'aquest home de geni tan llarg temps oblidat.
• Obre una nova era i d'ell veurem sortir successivament la idea dels òrgans més importants de les màquines modernes.
• Es tracta de mesurar la pressió del vapor en un recipient (p. ex. una marmita) cilíndric ben tancat, de manera que no pugui anar aquesta pressió més enllà del punt necessari a la cocció de les suntancias sotmeses a l'acció del vapor.

Samuel, el Caballero Morland (1683)

Sir Samuel Morland, matemàtic i inventor de Gran Bretanya, va publicar a París l'any 1685 Élevation donis eaux parell toute sorte de machines.. i (Elevació de les aigües per tota classe de màquines....) innmediatamente d'una carta dedicatòria dirigida a Luis XIV de França, apareix un prefaci al lector, en el qual s'indica de manera molt suscinto l'ús del foc com a força motriu: ...he tingut per fi la sort d'haver trobat una espècie d'èmbol i de cos de bomba enterament nous i molt senzills, amb un moviment particluar i eyeloeclípctico, per que el seu mitjà es pot sotmetre molt fàcilment l'elevació de les aigües a mesura, pes i equilibri, i obligar-les d'una vegada i sense descans de cap espècie pujar fins al cim de la motaña més elevada, a raó de tants moyos per hora i polzada, segons la força motriu donada en un tub sencilllo de plom, col·locat sobre la superfície de la terra...

En el Museu Britànic existeix un manuscrit molt notable de Morland, el qual conté les següents paraules: Evaporada l'aigua per la força del foc, necessiten per descomptat els seus vapors un espai major del que anteriorment ocupava el líquid, i més aviat que romandre sempre aprisionados, farien botar a trossos un canó d'artilleria. Però ben dirigits aquests vapors segons les lleis de l'estàtica, i reduïts per ciència a mesura, pes i equilibri, condueixen la càrrega amb la mateixa facilitat que poguessin fer-ho uns bons cavalls. Aquesta innovació és de gran importància per al gènere humà, particularment quant a l'elevació de les aigües: per a això s'ha format la taula adjunta, que manifesta el nombre de lliures que poden ser elevades mil vuit-centes vegades per hora, a una altura de 6 polzades, amb cilíndros plens d'aigua fins a la meitat.. i el paràgraf concernent al vapor ocupa quatre pàgines en el manuscrit, el qual porta per títol particular Els principes de la nouvelle force du feu,...

La Biblioteca Imperial de França posseïa al segle xix, una còpia del tractat de LÉlevation donis Eaux (Élevation donis eaux pour tote sorte de machines réduite a la mesuri..., París: C. Martin, 1685, en la BnF), que sembla que Morland va presentar a Lluís XIV, a jutjar amb la cura que ha estat escrita i adornada amb les armes reals, però solament conté segons Georges-Bernard Depping (Biografies universals, art. Morland) els dos primers capítols de la còpia impresa, faltant el suplement relatiu a l'ús del vapor.

Valoració de l'obra de Morland

• Enginyer molt distingit:
  • De fecunda imaginació
  • Com exposa els resultats obtinguts de les seves recerques
• Els nombres que usa per expressar els volums relatius de l'aigua i d'un pes igual de vapor, s'aparten molt poc de la veritat i és notable aquesta circumstància tenint en compte l'estat de les ciències en 1687

Una altra vegada Denis Papin (1690-1695)

Primera màquina de vapor de pistó i cilindre, citada a:

• Actes de Leipzig, 1680.- Les Actes contenen una Memòria llatina, el títol traduït de la qual al francès posteriorment pel mateix Papin és el següent: Nouvelle maniere de produire a peu de frais donis forces mouvantes estrément grans (Nova manera de produir amb petita despesa de forces uns moviments summament considerables) i la descripció d'algunes peces d'aquesta màquina, és la següent:
  • Un tub igual d'un a un altre extrem.
  • Èmbol perfectament ajustat a aquest tub.
  • Mànec de l'èmbol.
  • Una barra de ferro.
  • Un ressort que oprimeix la barra de ferro amb l'objecte que s'introdueixi en la escotadura.
  • Petit forat en l'èmbol pel qual pot sortir l'aire d'un tub, quan es baixa l'èmbol per primera vegada.
• Acta eruditorum, de 1688 i 1690
• El veritable antagonista de Papin va ser el doctor Robinson, amic de Watt, autor benvolgut d'un tractat de física en quatre toms en 8è., imprès a Edimburg en 1822 i el tom segon d'aquesta pàgina conté un article de 184 pàgines sobre el vapor i les màquines de vapor (steam engine), seguit d'un apèndix de Watt i a la pàgina 49 es llegeix: Papin no era físic ni mecànic
• Roberto Stuart en la seva citada A descriptive history of the steam engine, London, 1825, diu el següent: En tota la discussió al fet que s'ha dedicat el doctor Robinson sobre l'invent de Papin, la seva franquesa i generositat acostumades semblen haver-li abandonat
• Obres sobre Papin,

Pascal i Torricelli

Els notablíssims treballs de Blaise Pascal i Evangelista Torricelli, veritables fundadors de la física moderna, són els que van vessar vivísima llum sobre les nocions dels seus predecessors, amb l'admirable descobriment del baròmetre, preparant el terreny que molt ràpid hauria de fecundar el citat Papin, a qui es pot considerar com el precursor de les màquines de foc:

• Va tenir la idea d'emprar el vapor d'aigua per produir el buit per mitjà de la condensació.
• La citada vàlvula de seguretat que va proveir la seva marmita, un dels òrgans més importants de la màquina de vapor.

Valoració de la màquina de Papin

• Aquesta màquina va ser anomenada posteriorment atmosfèrica, perquè posa en joc la pressió de l'atmosfera.
• En els aparells de Herón, de Salomón de Caus, de Branca, exercia el vapor la seva acció de manera molt diferent; aquí obra en un cos de bomba contra un èmbol movible, que es mou amb molt poc fregament, alternativament d'a baix a dalt i de dalt a baix (principi de la màquina de vapor com es va utilitzar posteriorment).
• Papin coneixia perfectament les causes físiques de la força del seu aparell: Com l'aigua té la propietat, transformada pel foc en vapor, de tenir, com l'aire, força elàstica, i de condensar-se de sobte pel fred, sense que li quedi rastre algun d'aquesta força, he cregut que no seria difícil construir màquines en les quals, per mitjà d'una calor i fred moderats, fes l'aigua un buit perfecte...
• No amb menys claredat havia comprès la força que era donat prometre's d'aquest nou motor i les aplicacions que d'ell podien fer-se: Es veu, fins que punt aquesta màquina tan senzilla, podia subministrar forces prodigioses i amb facilitat...Seria llarg de referir que manera podria aquesta invenció aplicar-se a treure aigua de les mines, llançar bombes, navegar contra els vents,...
• Buscant sobretot treure de la seva màquina atmosfèrica, un nou motor d'elevar l'aigua, havia conegut perfectament que el moviment alternatiu de l'èmbol en el cos de bomba podia rebre altres aplicacions i arribar a ser un motor universal, és a dir, va proposar l'ús del vapor per a la navegació.
• Aquest magnífic conjunt d'idees fundades sobre experiments positius es troba consignat com ja s'ha dit en les Actes Eruditorum, 1690, de la pàgina 410 a la 414
• Cinc anys va ser quan van aparèixer, amb alguna major extensió en un petit volum publicat en Cassel, França, sota el títol: Recueil de diverses pièces... i mereixen especial atenció de les diverses matèries tractades, les següents:
  • El mitjà d'obtenir una combustió més activa i perfecta dels fogons ordinaris.
  • La manera de transformar el moviment de va-i-veuen de l'èmbol en moviment circular continu amb auxili de rems giratoris (aquest mitjà era summament imperfecte, però en fi, el problema de l'aplicació del vapor a la navegació havia estat proposat i resolt teòricament).
  • Aquesta primera idea de l'ús de la força motriu desenvolupada amb el moviment alternatiu de l'èmbol en el cilindre, és granment fecunda i enginyosa pel següent:
    • Un mitjà de transportar molt lluny la força dels rius.
    • Ha comprès la importància i generalitat del motor universal que introduïa, en idear la primera màquina de vapor amb èmbol i cilindre, observant abans que ningú que l'acció de la força elàstica del vapor pot combinar-se en una màquina d'aquesta classe, amb la propietat del que gaudeix aquest vapor, consignada per ell, i ha indicat explícitament la navegació a vapor.
    • La va presentar en 1687 a la Societat Real de Londres i la va proposar posteriorment al comte Guillermo Maurici de Solms que li havia consultat el millor mitjà d'extreure l'aigua d'una mina, a poca distància de la qual corria un riu la força motriu del qual podia utilitzar-se.

Leupold, Cotes i Boyle

Molt al contrari del charlatanisme de certs inventors que prometen més del que poden obtenir, al principi Papin no s'havia cuidat de consignar les seves invencions per escrit; i a no ser pel científic d'Alemanya Jacob Leupold, Roger Cotes, matemàtic i professor d'astronomia i filosofia experimental a Cambridge, i Robert Boyle, físic i químic d'Irlanda, no haguéssim sabut tot el que a ell hem de (també l'obra de Thomas Birch Historia de la Societat Real de Londres, 4 volums, 1757, conté molts fets autèntics relatius a Papin).

Thomas Savery

Del capità Thomas Savery, la primera màquina de vapor executada a gran escala, després d'obtenir una patent l'any 1698 per explotar certa màquina, perfeccionada i col·locada en estat de funcionament d'una manera útil:

• El vapor es produïa en la caldera
• Col·locada sobre un fogó
• Vàlvula de seguretat (caldera)
• Dues claus que permetien el pas del vapor als gots
• Dos gots que rebien l'aigua d'un dipòsit inferior
• Vàlvules que s'obren d'a baix a a dalt
• Tub de propulsió
• Tub aspirador

Valoració de la màquina de Savery

A favor

• Va tenir l'honor d'haver construït abans que ningú una màquina de vapor a gran escala
• El d'haver operat la condensació del vapor pel refredament de les aspersiones d'aigua freda ocasionaven en les parets exteriors del got metàl·lic que la contenia
• Els avançaments de Savery consistien en:
  • Efectuar la condensació en el recipient per mitjà d'una dutxa interna i per l'aplicació del fred en l'exterior
• Un procediment per alimentar la caldera amb aigua calenta
  • El servei de claus per reconèixer la quantitat d'aigua en ella continguda

En contra

• Fins a 1702, no va publicar Savery, la descripció de la màquina perfeccionada (res havia imaginat Savery al principi, per renovar l'aigua en la caldera, ni tampoc per accelerar el refredament del vapor en els recipients), en una obra titulada el «Amic del miner»: Els miners mostráronse poc agraïts, un solament pidióle màquines. Aquestes es van emprar únicament a distribuir l'aigua en els palaus, cases d'esbarjo, parcs i jardins: no podien salvar altres diferències de nivell que les de 12 o 15 metres.
• Per tant, el seu ús era de poc interès per no poder aplicar-se com a bomba d'esgotar de les mines.

Guillermo Amontons (1699)

En 1699, va publicar Amontons (Nouvelle architecture hydraul. del baró Riche de Prony, enginyer, matemàtic i físic francès, París, Firmin Didot, T II, pàg. 89) la descripció d'una màquina que es movia pel ressort de l'aire dilatat per la calor i contret pel contacte de l'aigua freda, i el citat projecte va quedar anul·lat per la insuficiència del principi en què es fundava i per la complicació del mecanisme.

Thomas Newcomen i John Calley

Gravat de la màquina de Newcomen. Possiblement copiat d'un plànol contingut en el treball de Desaguliers de 1744: "A course of experimental philosophy", al seu torn considerat còpia d'un gravat d'Henry Beighton de 1717, probablement representant la segona màquina de Newcomen construïda al voltant de 1714 en la mina de carbó de Griff, Warwickshire.

Animació d'una màquina atmosfèrica de Newcomen en acció

Entre els homes que van fixar la seva atenció en la màquina de Savery, hi figuren el ferrer Thomas Newcomen i el vidrier John Calley, tots dos naturals de Darmouth, en el Devonshire.

Thomas Newcomen

Thomas Newcomen va realitzar pràcticament la idea de Papin, construint la primera màquina de vapor atmosfèrica i un dels perfeccionaments més notables va ser la supressió del cilindre envolupant destinat a contenir l'aigua per a la condensació, fent-se està injectant una pluja menuda d'aigua freda en el cilindre del vapor, per mitjà d'un tub acabat en forma de regadora, amb la qual cosa es feia més ràpida la condensació i el pistó va arribar a donar 10 cops per minut i va començar la seva màquina a aplicar-se a gran escala, generalitzant-se la seva ocupació en gairebé totes les explotacions mineres d'Anglaterra.

John Calley

John Calley, vidrier com ja s'ha dit, natural de Darmouth, en el Devonshire, qui va arribar a un acord amb Newcomen i Savery, gaudint els tres el privilegi de la patent que van obtenir en 1705 (màquina atmosfèrica o de Newcomen, ja que Savery havia obtingut anteriorment el privilegi d'invenció per a la màquina en què el buit es produïa per la condensació del vapor).

Continuació dels treballs de Papin (1698-1707)

Encara treballava Papin l'any 1698, a costa de l'elector de Hesse, fent experiments sobre el vapor d'aigua en una nova màquina, i quan va abandonar les seves recerques va comunicar els resultats obtinguts a molts savis amb els qui estava en correspondència, entre altres, Leibnitz, que va contestar a Papin que ell també havia tingut la idea d'emprar la força expansiva del vapor: El que manifest aquí, diu Papin, no és perquè es crea Mr. Savery, que ha publicat després aquesta invenció a Londres, no sigui efectivament el seu inventor; no dubti que hagi tingut aquest pensament, com a uns altres ha succeït, sense haver-ho pres de ningú; però el que dic és tan sol per fer veure que el landgrave va ser el primer que ha format un designi tan útil.

Segle xviii

Dalesme

Dalesme (1705): Mr. Dalesme ha proposat alguns pensaments la realització dels quals s'ha cregut útil, i que mereixien es fessin alguns esperimentos en gran. Ha imaginat que podria emprar-se com a força motora l'elasticitat del vapor que es desprèn de l'aigua calenta i ha presentat una màquina que aquesta elasticitat fa saltar l'aigua a gran altura, segons la seva potència (Histoire de l'Académie, 1705, pàgina 137).

L'enginyer i matemàtic de França Gaspard Clair François Marie Riche, Baró de Prony, assegurant el pesar que tenia per no haver conegut els detalls del mètode de Dalesme, va deixar escrit en la seva obra Noùvelle architecture hydraulique,..., París: Firmin-Didot, 1790-96, 2 volums, que tal vegada el seu model es trobi en la col·lecció de màquines de l'Acadèmia de Ciències de París.

John Theophilus Desaguliers

John Theophilus Desaguliers, físic de França hugonote, diu en la seva obra Cours de physique experimentale..., París, J. Rollin, 1751 que l'anterior citat S'Gravesande havia anat a Anglaterra l'any 1715, i que estudiant amb ell, van examinar junts la màquina de Savery, tal qual està descrita en el Lexicon technicum de John Harris, i es van proposar introduir en ella modificacions, que millorat el seu joc, donessin una economia notable en la despesa de l'establiment i de combustible.

Desaguliers, sembla ser, va ser enemic personal o almenys detractor de Savery, i que constantment ho presenta com plagiario del Marquès de Worcester i insinua que Savery havia usat dos recipients a causa dels dos gots citats en una obra de Worcester, Century of inventions publicada a Londres l'any 1663 per J. Grismond (edició més recent: The Marquis of Worcester's century of inventions, Newcastle: S. Hodgson, 1813) i afegeix que va manar establir un model propi per funcionar amb un o amb dos recipients: Aquest model ens va fer comprendre al punt que un sol recipient pot buidar-se tres vegades en el temps mateix en què dos solament poden buidar-se una vegada cadascun. De manera que una màquina per aquest mitjà seria molt senzilla, obraria més fàcilment, costaria gairebé la meitat menys i elevaria un terç més d'aigua. En la seva conseqüència, hize construir una màquina com es vé en la làmina XL. i la descripció comparada del qual amb el Lexicon d'Harris farà veure les addicions que he introduït en ella.

Valoració de la màquina de Desaguliers

• Desaguliers va anunciar que havia fet construir vuit màquines de foc sobre el model citat anteriorment, i que la primera es va fer per al tsar Pedro I de Rússia, que la va col·locar en el seu jardí de Sant Petersburg i que para petites dimensions, la seva màquina era més econòmica que la de Newcomen.
• El citat Robert Suart en la seva obra A descriptive history of the steam engine aprecía en aquests termes severs la màquina de Desaguliers: Hem de fer a Savery la justícia de recordar que la màquina proposada pel seu major enemic, a títol de perfeccionament, no és més que la còpia d'una de les quals el capità havia construït quinze o deu i sis anys abans. El seu origen està disfressat amb un sobrenom

Santiago Leupold (1724)

En l'obra de Thomas Tredgold titulada Tractat de màquines de vapor es pot llegir el següent sobre Santiago Leupold: Per aquell temps molts escriptors es van ocupar a donar a conèixer en els seus escrits les diferents màquines que havien estat construïdes; però no esmentarem el que gens van afegir de nou al ja conegut. No entra en aquest nombre l'enginyós alemany Leupold, autor d'una col·lecció d'invencions mecàniques i a qui devem els primers esbossos d'una màquina d'alta pressió i de pistó, notable pel seu espita de quatre obertures, per a l'entrada i sortida del vapor. Encara que aquesta màquina presenta alguns inconvenients com hem dit més amunt podria, no obstant això, en certs casos prestar bons serveis, quan solament es tracti d'elevar la quantitat d'aigua necessària per a la rotació d'una roda.

Valoració de la màquina de Leupold

• La primera idea d'aquesta màquina és deguda al citat Denis Papin.
• És una màquina realment bella i la idea primera de Papin aquesta millorada.
• Podria haver prestat serveis reals a la indústria, si en aquella època s'hagués atès a la idea d'emprar la força motriu per a altres usos diferents de l'elevació d'aigües.
• L'inconvenient de la màquina de Leupold: el vapor funcionava a certa pressió sempre més forta que la de l'atmosfera i sortia de la caldera en un estat de tensió considerable.
• Per tant del que s'ha dit en el punt anterior, molta força motriu perduda.
• Fins a mig segle després, no es va imaginar reparar el citat inconvenient, utilitzant la distensió del vapor.

Jonathan Hulls (1736)

Jonathan Hulls va proposar en 1736 emprar el vapor com a força motriu sobre l'aigua (però el citat Denis Papin li havia precedit en aquest camí des de 1690) i va concebre un mecanisme enginyós per transformar el moviment rectilini alternatiu del pistó en moviment circular continu i va proposar una roda de pales o rems movibles.

Valoració de la màquina de Hulls

• El mecanisme enginyós citat anteriorment de Hulls, preferible a l'ocupació de molts cilíndros de claus indicat per Papin, no és una altra cosa que el següent: És una cosa molt comuna en els rellotgers afirmar les rodes dentades en arbres o eixos, de manera que empeses hácia un costat fan necessàriament moure l'eix aconsegueixo; però en el costat oposat poden funcionar lliurement sense donar moviment algun a l'eix, que pot tenir així un moviment enterament oposat al de les expressades rodes.
• Jonathan Hulls, no va fer, doncs, més que reproduir, millorant la trasnmisión del moviment, les idees de Papin publicades 40 anys abans en les Actes de Leipzig, i que va desenvolupar novament en l'obra publicada en llatí Fasciculus dissertationum.
• L'ocupació de rems movibles va semblar alguns doctors anglesos molt important per reclamar-ho a favor de la seva nació però la seva ocupació aconsegueix temps anteriors, en documents impresos:
  • En l'obra de Roberto Valturio titulada De re militari.., Verona: J. Nicolai de Verona, 1472, libr. II, Cap. 11 (edició més recent, Rimini: Guaraldi;.., 2006, 2 volums), es veuen els rems figurats.
  • En l'antic Egipte, els egipcis empraven malacates al voltant dels cabrestantes en l'interior del vaixell, de manera que `poguessin moure rodes de pales com les dels vaixells de vapor del segle xix, i donaven impuls als navilis així construïts per mitjà de dos o tres parells de bous (John Scott Russel).
  • Jacques Philippe Mérigon de Montgéry, que fos capità de fragata francès i autor d'obres de marina militar, cita un manuscrit de data incerta segons el qual les almadias que van transportar els romans a Sicília, sota el comandament d'Api Claudio Caudex havien de moure's per rodes de pales mogudes així per bous (Anals de la indústria nacional i estrangera, Tom VIII, pàgina 291).
  • Finalment en el llibre d'un autor desconegut en art militar, llibre escrit per l'emperador Teodosio i els seus fills Arcadio i Honorio, i publicat a Basilea en 1552, a continuació de la Notícia sobre els dos imperis d'Orient i Occident, es troba la figura i descripció d'una liburna, espècie de vaixell major de guerra, que van emprar els romans, amb tres parells de rodes de pales i tres malacates moguts per tants parells de bous i tiraven en orris a tots aquells amb què xocaven.

De 1744 a 1762: millores a les màquines de Savery i de Newcomen

Fins a l'època de Watt, no és necessari fer esment de cap modificació radical que canviés l'estat de la indústria, podent-se citar en compendio a les següents persones:

• Gensanne.- Va afegir un regulador a la màquina de Savery.
• Al cavaller de Portugal Moura, qui amb el mateix objecte va concebre una enginyosa disposició de balancines el pla de la qual sometio a la Societat Real de França.
• Fitz-Gerald.- Mecànic anglès que va idear l'addició del volant i la transformació del moviment vertical de vaivé en moviment de rotació: Emprava para això un sistema de grans rodes amb dents i unes petites amb roquetas que engranaven amb les dents practicades sobre l'arc o sector del balancín (Transaccions filosòfiques).
• Els esforços de Payne en 1741, poc després de Smeaton i de Brindley en 1769 per disminuir l'enorme consum de combustible que tenia lloc en les màquines millor confeccionades, que no van ser coronats amb l'èxit.
• Luis Guillermo de Cambray, Senyor de Digny, en 1766, va publicar la descripció d'una màquina de foc que va fer construir per a les salines de Castiglione i exposa que pel tractat de Bernard Forest de Belidor, Architecture hydraulique., París, C.A. Jombert, 1737-52, 4 volums, va tenir notícia de la idea emesa per Denis Papin en 1707, com de la màquina atmosfèrica de balancín i que li va semblar preferible en certs casos la idea de Papin al sistema generalment adoptat, i que va procurar treure d'ella el millor patido possible perfeccionant-la.
• Uns altres

Doctor John Robinson

Segons paraules de Watt: Ell va ser molt temps després, el primer que va cridar la meva atenció sobre les màquines de vapor. Va emetre la idea de fer d'elles diverses aplicacions, i, entre altres, fer moure les rodes dels carruatges, però no va continuar aquest projecte, i un viatge que va emprendre a l'estranger li va obligar molt de temps després a abandonar-ho completament.

Francis Blake (1751)

Va publicar una Memòria (en Trans. at Philosoph.), sobre les millors proporcions dels cilíndros de les màquines de vapor, notable en la seva època, pel següent: per contenir les primeres recerques concernents a les proporcions de les màquines.

Doctor J. Blak (1762)

Va descobrir nous principis sobre la manera de manejar els forns, i va donar moltes nocions respecte a la naturalesa i efectes dels combustibles, i a ell es deuen noves recerques sobre la combinació de la calor sobre els cossos (calor latent) i al concernent a la capacitat dels cossos per a la calor (calor específica), i van ser continuades les seves recerques per Irving i Crawford.

James Watt

Model inicial de bomba accionada per vapor de Watt.

Inicis

Hi havia a Glasgow cap al 1756 un jove artista un local a qui la universitat havia concedit un local als seus propis edificis i permetent-li establir un taller i aquest artista era James Watt que va arribar després a adquirir gran celebritat.

Watt, ens diu que cap a 1761 va fer, amb auxili de l'olla de Papin, diversos assajos sobre la força de vapor, i construir una espècie de màquina adaptant a la cobertera del digestor una màniga amb un pistó sòlid, de dues claus per donar, quan es quiese, pas al vapor, per damunt o per sota del pistó.

En l'hivern de 1763, després d'una aturada en les seves recerques, havent-se encarregat de la reparació d'un módelo de la màquina de Newcomen, que figurava en la col·lecció de la universitat, sense haver pogut mai funcionar convenientment, va reproduir naturalment les seves idees sobre aquest objecte i posteriorment va confirmar enterament la idea que va tenir a principis de 1765: «que si obria una comunicació entre el cilindre que contenia el vapor i un altre got buit d'aire i de qualsevol altre fluid, el vapor, en raó de espansibilidad, es precipitaria en aquest últim got fins que s'establís l'equilibri, i que per si injección o d'una altra manera es conservava aquest got constantment fred, el vapor, condensant-se a mesura que entrés, continuaria escampant-se fins a perfecta condensació de tot el que estava en el cilindre». (Histoire descriptive de la machine a vapeur / R. Stuart, París: I. Lacroix, 1828, Impr. Guiraudet)

Aportacions de Wattt

• Va reformar la màquina atmosfèrica de Newcomen, ja que un dels inconvenients de la màquina de Newcomen era el que oferia l'aigua de condensació, la qual, no només condensava el vapor, sinó que, refredant les parets del cilindre, condensava també una part del vapor subministrat per la caldera per aixecar el pistó i que es perdia per complet.
• Per remeiar aquest defecte citat i uns altres menys importants va emprendre una sèrie de treballs que van donar com a resultat el més transcendental dels seus descobriments: el condensador aïllat o un got o recipient separat del cilindre de vapor, pel qual comunica per mitjà de tub.
• Va completar el seu descobriment amb la bomba d'aire, com a complement de l'anterior, per extreure l'aigua emprada en la condensació i l'aire procedent del vapor i contingut en l'aigua escalfada, mogut pel mateix balancín de la màquina.
• Va inventar la «màquina de simple efecte», en la qual no intervenia el pes de l'atmosfera, perquè el vapor no actuava més que sobre la cara del pistó, encara que en sentit invers a la màquina de Newcomen, obrant per la cara superior i fent baixar a aquest pistó (creant per tant la veritable màquina de vapor).
• Després va donar a conèixer la «màquina de doble efecte», ja que la màquina anterior s'aplicava exclusivament a l'esgotament de les aigües en les mines i Watt aspirava a fer-la susceptible d'aplicació a tota classe d'indústries, a convertir-la en un motor universal, en el qual vapor obra successiva i alternativament sobre les dues cares del pistó, amb el que es va aconseguir un moviment regular i un efecte continu, necessari per a la major part de les aplicacions. Sobre el funcionament de la màquina, el següent:
  • El pistó baixés com en la màquina anterior citada
  • Quan arriba al baix del seu curs la barra OD descendeix, mou el tirador i la part superior d'est baixant de l'obertura F, la inferior també arriba fins a sota
  • Llavors la part superior del cilindre és la que comunica amb el condensador, mentre que el vapor sortint del tub S'oprimeix la cara inferior del pistó
  • Aquest enginyós mecanisme, que se sol adaptar a les màquines la força de les quals no és excessiva, i que estan destinades a girar un eix, és a causa de M. Murray de Leeds, que ho va idear en 1801 i és un perfeccionament de la vareta de vàlvules, i no és més que una espècie particular de la clau de diversos jocs, solament que en lloc de girar al voltant d'un eix, té un moviment de vaivé
• Altres invents:
  • El paral·lelogram articulat o pararelogramo de Watt
  • El regulador de la força centrífuga o pèndol cònic, amb l'auxili del qual s'obté la regularitat i la igualtat d'acció
• Descobriment de l'expansió del vapor que va significar el següent:
  • Gran economia de vapor
  • Gran economia de combustible
  • Es regularitzava el moviment del pistó, fent-ho gairebé uniforme
• Obres

Epíleg

A James Watt se li deuen doncs, molts dels avançaments introduïts en la màquina de vapor: va suggerir la idea dels pistons metàl·lics perfectament ajustats, va usar els manòmetres de mercuri, i va adoptar l'alimentació per mitjà d'un flotador. No obstant això, la idea d'igualar el moviment del pistó amb l'ocupació d'un volant d'inèrcia, projecte desenvolupat per Fitz-Gerald, i que Watt esmenta, va ser pel que sembla executat primer per Mr. Wasbrough, qui s'havia aprofitat del privilegi pres en nom de Steel per a la manovella, i després d'haver-hi combinant el volant amb la manovella ho va aplicar a les seves màquines de Bristol, a la de Mr. Taylor en Southampton, i a alguns molins harineros)

Almadén, Espanya

En aquest segle xviii es va instal·lar una màquina de vapor en la població de Almadén, Castella-la Manxa: La bomba de foc de Almadén: instal·lació de la màquina de vapor per al desguàs de la mina de Almadén, anys 1785-1805 / A. Hernández Nebot, Almadén, 2005.

Segle xix

José Bramah (1804)

Bramah va inventar la clau de quatre obertures, que, girant sempre en un sentit produeix el mateix efecte que les anteriors en el moviment alternatiu, i en aquesta època va començar a ser assumpte d'importància per a la química i la meteorologia el coneixement i propietats del vapor, sent Juan Dalton el que es va distingir en indagacions d'aquesta espècie.

De 1773 a 1807: primers assajos autèntics de navegació a vapor

• D. Papin, va emetre la seva idea en 1695 d'aplicar el vapor a la navegació.
• J. Hulls, en 1736, va proposar un mecanisme que mai es va portar a la pràctica i que es va oblidar molt posteriorment.
• Daniel Bernouilli.- En 1753 havia tret a concurs l'Acadèmia de Ciències de París, la recerca del mitjà de suplir l'acció de vent per a les grans embarcacions i es va concedir el premi al suís Daniel Bernouilli, però amb prou feines esmentava l'acció del vapor. Al segle xix per auxiliar els esforços de les paletes o de l'hèlix, es va assajar el sistema Bernouilli, que consistia a elevar masses d'aigua sobre el buc i deixar-les caure o sortir per la popa, donant lloc al moviment per efecte de la reacció que resultaria per aquell desguassi propulsor per utilitzar la potència de les màquines
• Gautier, es va pronunciar a favor de les màquines de vapor i va indicar dos mitjans de transformar el moviment de vaivé a circular continu i proposava per evitar els accidents aplicar sobre les calderes un enreixat de ferro
• Louis Petit de Bachaumont (1690-1771), en les seves Memòries secretes, Tom VI, apareix el vestigi més antic dels assajos realment fets per a l'aplicació de la força motriu del vapor: Puc recordar que fa prop de tres anys s'havia adaptat a un carruatge una màquina de foc, perquè el seu mitjà es podia transportar artilleria amb molta celeritat; que els experiments es van fer en l'arsenal algun temps abans del desterrament del duc de Choiseul, sota la inspecció de Gribeauval, tinent general. Alguns intel·ligents acaben d'adaptar aquesta màquina a un vaixell, que sense l'auxili de cavalls podrà recórrer el riu a poca costa,... (Mémoires secrets..., Londres: L. Adamson, 1780-89, 36 volums, reeditada en Hant, 1970, 37 volums)
• Charles Louis, Marquès de Ducrest.- Es llegeix en els Assajos sobre les màquines hidraúlicas..., publicat en 1777 per Ducrest; Es veu, a quants usos diferents en totes les manufactures podria aplicar-se la màquina de foc que fins avui no ha servit més que per elevar les aigües; desig que aquesta obra obri els ulls sobre la infinita utilitat que pot treure's d'ella. Un artista cèlebre pels seus coneixements i habilitat ha treballat sobre aquesta matèria aconseguint elevar les bombes de foc, i encara que el seu treball hagi tingut principalment per objecte l'elevació d'aigües, no obstant això va comprendre que sent la força del vapor el motor més poderós i alhora més senzill que pot emprar-se, va comprendre, repeteixo, que pot servir per imprimir el moviment a tota espècie de màquines; en conseqüència va concebre la idea de fer caminar els vaixells per una màquina de foc i va fer l'experiència en el Sena, de la qual vaig ser testimoni. Una màquina de foc com la Montrelais dona l'abast per fer caminar els vaixells contra corrent, emprant directament l'efecte de l'èmbol, com ho va executar Perrier per a la màquina a que el seu esperimento va voler tenir l'honra de convidar-me,...
• Perrier.- Pel que s'ha dit en l'obra anteriorment citada, Perrier va realitzar un assaig amb un vaixell de vapor abans de l'1 de gener de 1777, data d'aprovació concedida pel censor real Montucla al manuscrit del marquès de Ducrest; i segons Montgéry en una notícia publicada sobre Fulton en el mes de desembre de 1822: El primer vaixell de vapor sembla haver-se executat en 1774, a París, enfront del camp de Mart. Aquests fets se m'han verificat per dos testimonis oculars: Dumas, que és encara emprat en la bomba de Chaillot; i el difunt Perrier major, director d'aquest establiment. (Notice sud la vie et els travaux de Robert Fulton..., París: Bachelier, 1825)
• Conde de Auxiron.- De l'autor anterior: El mateix Perrier va repetir en 1775 l'experiment del comte de Auxiron i es va servir d'un vaixell petit que va llogar i d'una petita màquina de vapor que es trobava abandonada en els seus tallers. Una especulació sobre aquest nou gènere de transport no li va semblar molt avantatjosa per preferir-la a les empreses en què ja havia compromès el seu temps i fortuna (Anals de la indústria francesa i estrangera, Tom VIII, pàgina 397).
• Alexis-Jean-Pierre Paucton, l'any 1768, va advocar per l'aplicació de l'hèlix en els vaixells, en la seva obra Théorie de la vis d'Archimede,.., París: J.H. Butard, 1768, sobre la teoria de la rosca d'Arquimedes, reemplaçant els rems, el moviment alternatiu dels quals li semblava desventajoso, per mitjà d'una hèlix animada per un moviment circular uniforme i continu. En 1802 va ser assajada per un individu anomenat John Shorter sobre un buc de la marina real anglesa i va donar bastants bons resultats, encara que solament va ser moguda per braços d'homes.
• Gulllon de la Plombiere.- Es llegeix en el Diccionari de la indústria, Tom 1., pàgina 364: Gullon de la Plombiere, a l'agost de 1776, havia anunciat que es proposava trobar el mitjà de fer caminar els vaixells contra corrent per una màquina de foc. Les experiències que va fer d'aquesta potència i dels seus efectes aplicats a la marina li van convèncer que aquesta màquina era capaç en els violents corrents d'arrossegar des de Ruan a París en menys de cinc dies quatre vaixells carregats.
• Étienne, Ábate d'Arnal.- Segons una carta publicada per J.B. Berard en el Diari dels Debats (24 messidor any IX, pàgina 4), l'abat d'Arnal, canonge de Alaix, va regalar al govern de l'Acadèmia de Ciències de París en 1781 el model d'un vaixell de vapor per remolcar els navilis. El fet es troba consignat en l'Acta de l'Acadèmia de les Ciències, sessió de 9 de maig de 1781.
• Marquès de Jouffroy.- Jouffroy és el primer que va construir una vaixell de vapor de «grans dimensions», a Lió, en 1782 i resulta d'una acta de notorietat redactada a Lió el 19 d'agost de 1783, que el 15 de juliol anterior Jouffroy va aconseguir que el vaixell caminés per espai d'un quart d'hora contra corrent del Saona, que es trobava llavors sobre aigües mitjanes.
• Miller de Dawilston.- En 1787, Miller va publicar prop d'Edimburg, una descripció de l'anomenat per ell «triple vaixell», descripció que va presentar a diferents sobirans d'Europa i que es proposava fer caminar per mitjà del vapor i era un doble vaixell amb una sola roda de pales al mig.
• Estats Units: James Rumsey i John Fitch
• Els anglesos, lord Stonhope i Baldwir, van fer dos intents:
  • En Greenlad-dock el primer (1795)
  • Sobre el coral Sarkey el segon (1796)
• En 1801, Simington, que havia estat emprat del vaixell de Miller, va procurar perfeccionar el mecanisme d'aquest; però l'experiència feta al canal de Forth i Clyde va demostrar que el vaixell només caminava quatre quilòmetres en una hora.
• Levingston, dels Estats Units.- En 1798, va assajar en el Hudson algunes temptatives de navegació a vapor.
• Robert Fulton.- Robert es va ocupar a construir un vaixell de vapor en el Sena, però molt feble per suportar la seva màquina, es va anar a pic desanimant-li; però Levingston va consentir en suminitrarle els diners necessaris per construir un altre vaixell que es va provar a finalitats de 1803. L'experiència va ser satisfactòria, i va dur a terme al costat del citat mentor l'establiment de vaixells de vapor en els rius d'Amèrica. D'altra banda, les proposicions que va fer a Napoleó Bonaparte en guerra amb Anglaterra sobre emprar vaixells de vapor per travessar La Manxa contra vent i marea, van causar una viva impressió en l'emperador: Senyor Champagny, acabo de llegir el projecte del ciutadà Fulton, enginyer que em habeis dirigit massa tarda, quan pot canviar la faç del món. De qualsevol manera desitjo que immediatament confiïs el seu examen a una comissió composta de membres triats per vós a les diferents classes de l'Institut, on aniria l'Europa sàvia a buscar jutges per resoldre la qüestió que es tracta. Una gran veritat, una veritat física, palpable es troba davant els meus ulls... En el meu campament de Bolonya, 21 de juliol de 1804 (carta citada per la Premsa del 27 de juliol de 1849).
• A Anglaterra el primer vapor construït l'any 1811, sota els plànols i l'adreça d'Enrique Bell, amb complet èxit, va ser el vaixell anomenat El Cometa, i se li va posar el citat nom per l'aparició d'un gran estel.
• El segon en 1813, capaç de realitzar la travessia de Yarmouth a Norwich.
• En 1817 destacar a Pierre Andriel: Coup d'oeil historique sud l'utilite de batiments-a-vapeur..., Nàpols: Impr. Departament de la Secretaria de l'Estat, 1817.
• L'any 1824, Jean Baptiste Marestier amb la seva obra Mémoires sud els bateaux à vapeur donis Etats-Unis d'Amerique...., París, Imp. Roy., 1824.- Marestier va ser enviat per França per fer un informe sobre l'estat de la navegació als EUA, i descriu en la seva obra diversos mecanismes de propulsió sobre el «sistema de la rosca d'Arquimedes» que havien estat proposats abans d'aquesta època; no obstant això, com fins llavors es creia generalment que l'aplicació de la rosca d'Arquimedes era bastant menys avantatjosa que la de les rodes, s'atribueix la primera aplicació amb raó d'aquest invent al capità d'enginyers Delisle, per armar vaixells de guerra a vapor amb hèlixs, el plànol de les quals va acompanyar i proposava adoptar ja dues rosques que es col·locarien sota popa, a babord i estribord, o ja quatre per als navilis, dels quals dos estarien a popa i dues a proa (altres sistemes d'hèlix: sistema Sauvage o Smith, sistema de David Napier sistema Hunt, etc.).
• En 1827, l'enginyer T. Tredgold, recomanava l'ús de la rosca o hèlix d'Arquimedes en la seva obra Remarks of steam navigation...
• En 1838 S. Cunard crea la «Cunard Steamship Company»
• En 1843 van esclatar les calderes del vapor Vulcà: Mémoire relatif au proces vaig destinar a definir els responsabilités dans l'explosion du bateau a vapeur "Vulcain"../ P. Cuissart, Nantes: C. Mellinet, 1843
• En 1844, es va publicar l'obra del comandant de la Marina de França Camilo Adalberto Mario, Baró de la Ronciere Li Naury, titulada Consideracions sobre les marines de vela i de vapor a França i Anglaterra (en 1872, La marina en el lloc de París, amb atles i plànols)
• El 16 de novembre de 1851 va haver-hi una col·lisió de dos vaixells a vapor: Abordage donis bateaux a vapeur la "Ville de Marseille" et la "Ville de la Grasse".., Marsella, 1852.
• En 1858 destacar a Narcís Monturiol: Projecte de navegació submarina: el Ictíneo o Barco-Peix, Barcelona: N. Ramírez, 1858 ; Assaig sobre l'art de navegar, per sota de l'aigua, escrit per l'inventor del íctineo o barcopez / N. Monturiol, Barcelona, 1891.
• En 1894 la turbina de vapor de Charles Parsons (The steam turbine..., Philadelphia, 1924) en el vaixell «Turbinia»
• Obres.

Locomoció per terra

• En 1759 Robinson va tenir la idea d'un carruatge a vapor; però admetent com fundada aquesta pretensió que manca de tota prova positiva, hi havia molta distància de la idea i del desig de tenir una màquina d'aquest gènere a la realització del projecte
• Els francesos pretenen ser els primers a usar les locomotores:
  • Es llegeix en les Memòries secretes per servir a la història de la república de les lletres, per Loius Petit de Bachaumont (Mémoires secrets, Farnborough, Hants: Gregg International, 1970, 37 volums), el text següent: 23 d'octubre de 1769. S'ha fet en aquests últims dies la prova d'una màquina singular, que adaptada a un cotxe havia de hecerle córrer dues llegües en una hora, sense cavalls..però no va córrer més que una cambra de llegua en seixanta minuts.. i atribueix Bachaumont a Gribeauval la invenció del primer carruage a vapor
  • Charles Frederick Partington en la seva obra Relació històrica i descriptiva de la màquina de vapor (An historical and descriptive account of the steam engine:..., Oxford: Barlett and Hinton, 1826), es pot llegir el següent: Sembla que fins a 1802 es van fer pocs progressos en l'ús d'aquesta espècie de vehicle amb rodes; però des d'aquesta última època Trevllhick va començar una sèrie de esperimentos sobre l'aplicació de la màquina d'alta pressió per a aquest objecte, i els seus resultats després d'haver-la perfeccionat es van adoptar posteriorment. i en un exemplar d'aquesta obra es troba una nota marginal escrita per l'enginyer constructor de màquines Gengembre, que es refereix a la màquina francesa que al·ludeix Partington: Aquesta màquina es veu encara en el Conservatori d'Arts i Oficis; l'autor és Cugnot, el meu primer mestre de matemàtiques; tenia tretze anys, quan em va fer pujar al carruatge i atribueix la invenció doncs, a l'enginyer de França Nicolás José Cugnot
  • Sobre Cugnot, les següents cites:
    • En l'obra Biografia universal apareixen sobre Cugnot i la seva màquina els següents detalls: Nicolás José Cugnot, nascut en Voit, en Lorena, el 25 de febrer de 1725, mort a París el 2 d'octubre de 1804, havia servit des de la seva joventut a Alemanya, en qualitat d'enginyer; i després d'haver passat al servei del príncep Carlos, als Països Baixos, va anar a París en 1763. A Brussel·les va executar un carro que no era mogut més que pel foc i el vapor d'aigua...
    • Rouget de l'Isle havia fet a la Societat de Foment la següent comunicació: En el registre de les actes de l'Institut, any VI o 1798, es llegeix una nota relativa a un carruage mogut per vapor, l'autor del qual és el ciutadà Cugnot. Els ciutadans Coulomb, Perrier, Bonaparte i Prony estaven encarregats de presentar un informe sobre aquesta màquina, que ofereix al mateix temps, consideracions sobre el millor mitjà d'aplicar l'acció del vapor als transports de fardells (Butlletí de la Societat de Foment, 1847)
• Oliverio Evans.- Des de l'any 1772, a Filadèlfia, Oliverio Evans s'ocupava de substituir procediments mecànics als cavalls per als transports sobre rodes ordinàries i en 1804 va construir el primer carruage a vapor que van veure els Estats Units, i ho va fer funcionar als carrers de Filadèlfia.
• 1784, James Watt

Bomba accionada per vapor de Trevithick (sistema Cornish).

• En 1802, Trevithick i Vivian, a Anglaterra, van fer una màquina amb la qual van remolcar un tren de 40 tones de carbó en una longitud de 14 quilòmetres i mitjà amb la velocitat de 6 quilòmetres per hora, sense renovar l'aigua de la caldera
• En 1811, Blenkipsop va fer per al camí de Middleton a Leeds, les primeres locomotivas que van fer un servei regular
• El 1812, els germans Chapman.- El 1813, Willan i Eduardo, van fer assajos en Brunton, fundats en la idea de la insuficiència de l'adherència, que volien augmentar amb engranatges, forquetes, però aquestes tentivas no van arribar a «bon port».
• Mateix temps que els citats anteriorment, Blakett.- Va realitzar molts assajos executats en el «camí de ferro» de Wylaux, demostrant que la frotación o adherència de les rodes sobre els carrils, subministrava un punt de suport suficient i combinant aquest principi amb l'ocupació dels dos cilíndros de Blenkisop va arribar a ser la base del sistema de locomoció que va prendre posteriorment un gran desenvolupament .
• En 1814, Jorge Stephenson, va construir per a la mina de carbó de Killing-Worth, una màquina de quatre rodes, acoblades per mitjà d'una cadena sense fi arrolada sobre dues rodes dentades col·locades enmig de cada eix i es trobava col·locat un cilindre verticalment sobre la caldera, en la part superior de cada eix i li comunicava el moviment per mitjà de dues bieles verticals aplicades als extrems d'un travesser.
• En 1825, Timothy Hackworth va introduir una millora important en el mecanisme, disposant els cilindres lateralment a la caldera, i fent funcionar tots dos sobre el mateix eix i conservant les bieles d'acoblament exteriors per comunicar el moviment a l'altre eix.
• Marc Séguin enginyer francès, director del ferrocarril de Lió a Sant Ètienne va fer venir per aquella època (entre 1825-1827), una màquina locomotiva d'Anglaterra i després de nombroses experiències per augmentar la potència de evaporización i en conseqüència la seva velocitat, va imaginar introduir en la caldera un nombre considerable de tubs de petit diàmetre i poc grossor i va augmentar d'una manera considerable la superfície de contacte dels gasos calents produïts per la combustió amb l'aigua que havia de reduir-se a vapor.
• En 1829, R. Stephenson, fill de Jorge, va fer a Anglaterra l'aplicació del principi dels tubs de fum que Booth, tresorer del «camí de ferro» de Liverpool a Manchester, havia proposat
• En 1835 François Marie Guyonneau de Pambour, va publicar l'obra: Traité pratique théorique et donis machines locomotives., París, Bachelier, en el qual determinava les condicions de treball de les calderes de les locomotores
• Pels anys 1853, per poder pujar pendents considerables i evitar la necessitat de les anivellacions en els ferrocarrils, es va pensar augmentar l'adherència magnetitzant les rodes amb grans hèlixs elèctriques, i fins a l'any citat solament s'havien fet més que assajos més o menys feliços
• En 1858 destacar a T.T. Woodruff i el seu Sleeping car i en 1868 Silver Palace cars
• En 1863 destacar a George Mortimer Pullman i la seva empresa Pullman Company
• En 1869, el primer ferrocarril transcontinental als Estats Units d'Amèrica
• Obres.

Arthur Woolf: modificacions de la màquina de Watt

En 1804 Woolf, va modificar la màquina de Watt i la diferència cabdal de la seva màquina de vapor amb la del citat Watt consisteix que la de Watt no té més que un cilindre on es verifica per tant l'expansió, al pas que la de Woolf té dos cilindres: el de vapor i un altre molt major on es fa l'expansió i ofereix un avantatge notable des del punt de vista d'economia de combustible.

Modificació de la màquina de Woolf

D'altra banda una modificació de la de Woolf venen a ser les anomenades màquines compostes, que tenen dos o més cilindres en els quals el vapor actua successivament sobre els pistons respectius i l'expansió es verifica en un cilindre independent.

Sadi Carnot

Sadi Carnot, destaca amb la seva obra de termodinàmica Réflexions sud la puissance motrice du feu et sud els machines...,`París, Bachelier, 1824; sobre Carnot: Carnot et la machine à vapeur / J.P. Maury, París, 1986 i L'oeuvre scientifique de Sadi Carnot;.../ I. Ariès, París, Payot, 1921..

Gustavo de Laval

Gustavo de Laval, inventor de Suècia: La turbina de vapor de Gustavo de Laval:.../ D.G.O. Olsson, Madrid: Vídua i fills de M. Tello, 1899; A pioneer in high pressure Steam / De Laval Steam Turbine Company, Trenton, 1930.

Altres utilitzacions del vapor

"Vàlvula de Corliss millorada per Gordon", vista de detall. Des de la lleva central accionada per un volant es controlen 4 vàlvules simultàniament

• Grues
• Martell de vapor per a foses de ferro (en anglès, "Steam hammer").- Invent disputat entre Schneider i l'escocès James Nasmyth, per forjar i soldar les peces més fortes d'una fosa, i el pes del martell podia ser de 3 tones o més (a la fàbrica Creusot (França), dels germans Schneider, hi havia un martell que pesava 100 tones), i la seva altura podia variar a voluntat, i l'operari ho utilitzava per soldar, estirar, aplanar i rematar.
• Martell per a estaques.- Màquina composta d'una armadura de ferro calat que es col·locava sobre el cap de l'estaca i servia alhora de suport al cilíndro de vapor i d'aigua al motón, i només un cop d'aquest enfonsava una estaca a 6 metres de profunditat, i donava 60 cops per minut.
• Màquina de Cornwall.- S'utilitzava per a l'esgotament d'algunes mines, i era una màquina de balancín, expansió i de condensació, i el vapor obrava únicament sobre la cara superior del pistó i la seva distribució, la del vapor, era per mitjà de vàlvules.
• Màquina d'esgotament.- Estava destinada a l'elevació o extracció d'aigües.
• Màquines destinades al moviment dels dinamos que han de proporcionar energia elèctrica.
• Màquina bufador.- Llançava un corrent d'aire per alimentar les llars en els forns metal·lúrgics, o per airejar mines o altres llocs.
• Màquina amb generador instantani de Blum.
• Màquina a vapor (aspiradora: neteja habitatges, automòbils, etc.)
• Màquina del sistema Corliss (George Henry Corliss) d'expansió variable
• Màquina de Sulzer
• Màquina de equicorriente
• Pulverizador de vapor:- Trituración de minerals per dessecar, injectar, materials construcció; Tintoreria
• Corrons compressors
• Impremtes mogudes a vapor
• Unes altres

Segle XX

Aplicació a l'aviació

Durant el segle XX també es va aplicar la màquina de vapor a l'aviació: Steam in the air:..../ M. Kelly, Barnsley: Pen & Sword Aviation, 2006.

Bucs de guerra millorats del segle anterior

Es milloren els vaixells de guerra amb les turbines de vapor (i un altre tipus d'embarcacions) i s'apliquen també en la indústria química i petrolífera; un exemple són els bucs mercants nord-americans de la Classe Liberty construïts durant la Segona Guerra Mundial.

Vapors històrics

• Titanic
• Lusitania
• RMS Olympic
• HMHS Britannic
• HMS Hood
• RMS Aquitània
• Queen Elizabeth
• Uns altres

Centrals nuclears

S'utilitzen els generadors de vapor en una central nuclear: Generadors de vapor:..., Madrid: Consell de Seguretat Nuclear, 1993.

Trens a vapor

• Muntanyes de Harz, Alemanya
• Espanya
• En Ushuaia, Terra del Foc, Argentina, «El ferrocarril de la Fi del Món»
• Tren a vapor turístic de Urola (Guipuzcua País Basc)
• Altres llocs

Vegeu també

• James Watt
• Vapor
• Cinemàtica
• Dinàmica
• Estàtica
• Motor tèrmic

Bibliografia

• Enciclopedia moderna:.., Madrid: Mellado, 1851-55, 37 volúmenes.
• Diccionario Enciclopédico Hispano-Americano, Barcelona, 1887-1910.
• A brief history of the age of steam:.../ T. Crump, New York, 2007.
• A detailed history of British Railways standar steam locomotives / Railway Correspondence.., Lincoln, 1994-2008, 4 volúmenes.
• A history of industrial power in the United States. 1780-1930 / L.C. Hunter, Charlottesville, 1979-91, 3 volúmenes ( V.1.- Waterpower in the century of steam engine).
• Análisis del progreso y desarrollo de la máquina alternativa de vapor marina "compound" / J.M. González Madrigal, Cádiz, 1992, 2 volúmenes.
• Atlas de las máquinas a vapor,../ José de Carranza, Madrid: Lit. Alemana, 1857.
• Averías y accidentes en las máquinas de vapor / H. Hamkens, Barcelona: Feliu y Susanna, 1930.
• Berechnung der Leistung.../ J. Pechan, Leipzig: F. Deuticke, 1898 (manual de la máquina de vapor).
• Catecismo de maquinistas y fogoneros / J.G. Malgor, Madrid: M. Tello, 1870.
• Centrales de vapor:../ G.A. Gaffert, Barcelona, 1981.
• Ciencia y tècnica a Catalunya en el segle XVIII: la introducció màquina de vapor / J. Agustí Cullell, Barcelona: I. de E.C., 1983.
• Conceptos básicos en generadores de vapor,.../ J.L. Serrano, Madrid, 2002.
• Construction et résistance des machines a vapeur / A. Alheiling, París, 1894.
• Control de las calderas de vapor / J. Sintas Coll, Barcelona: Tiempo Real, 1993.
• Curso de mecánica aplicada a las máquinas: Máquinas de vapor / A. Pérez, Segovia, 1868, 2 volúmenes.
• Curso elemental de máquinas marinas de vapor:../ Gustavo Fernández y Rodríguez, Madrid: Fortanet, 1897.
• Curso completo de mecánica industrial:.../ M.A. Morin, Barcelona, 1858.
• Current practique in steam engine design / O.N. Trooien, Mdison: U. of W., 1908.
• De la coa a la máquina de vapor:../ A. Tortolero, México, 1995.
• Del dios del fuego a la máquina de vapor:../ N. García Tapia, Valladolid: Ámbito, 1992; Un inventor navarro: Jerónimo de Ayanz y Beaumont (1553-1613) , Pamplona: Gobierno de Navarra, 2001 y Ingeniería fluidomecánica, Valladolid, 1998.
• Descripción de las máquinas de vapor.../ J.J. Martínez Tacón, Madrid: L. Amarita, 1835.
• Economie sociale:..., sous l'influence des applications de la vapeur../ C. Pècquer, París, 1839, 2 volúmenes.
• EL vapor a Sabadell / J.M. Benaul, Sabadell: Museu d'Història de Sabadell, 2000.
• Encyclopédie des chemins de fer et des machines à vapeur:../ F. Tourneux, París, 1844.
• En defensa de la máquina de vapor / J. Pérez del Río, Barcelona: U.P. de C., 1983.
• Farm power in the making of America / P.C. Jhonson, Des Moines, 1978.
• Historia de la máquina de vapor / E. Zerolo, París, 19--.
• Histoire de la machine a vapeur / R.H. Thurston, París, 1880, 2 volúmenes.
• Ideas de los barcos de vapor / Manuel María de Mármol, Madrid, 1967.
• Influencia del espirítu de investigación científica sobre la invención y perfeccionamiento de la máquina de vapor / J. Serrat y Bonastre, Barcelona: La Academia, 1892-
• La enciclopedia de los barcos / R. Ford,.., Arganda del Rey, 2005.
• La Era del vapor../ María Inmaculada Paz Andrade, Santiago de Compostela, 1990.
• La machinaria sbuffante:..../ G.C. Gianti.., Torino, 1995.
• La máquina de vapor:../ F.X. Pardo i de Campos, Barcelona, 1987.
• Le machine a vapore marine:..../ G. Martorelli, Torino: Roux Frassati, 1896, 863 páginas.
• Les locomotives Pacific../ B. Collardey, París, 2006.
• Les machines à vapeur / F. Cordier, París: Octave Doin, 1914.
• Les mountains françaises / M. Chavy; A. Gilbert;.., Breil-Sur-Roya, 1992 (historia de los «caminos de hierro»-Francia; ilustraciones locomotoras a vapor, Francia y Argelia)
• La Maquinaria moderna:..../ J. Gotti, Barcelona: J. Gapar, 1859-61, 4 volúmenes.
• Locomotoras de vapor / H. Brown, Barcelona, 1998.
• Los Orígenes de la máquina de vapor / A. Puig, Técnica mecánica, 1960.
• Manual de maquinista y fogonero / G. Gautero, Barcelona, 1914.
• Manual de maquinaría de buques:.../ A.E. Seaton, Barcelona, 1922, 813 páginas.
• Musée de plein air du Quercy:.../ F. Don, Cahors, 1998.
• On Great central lines / R. Robotham, Ian Allan, 1994.
• Orígenes de la máquina de vapor / E.S. Ferguron, Ciencias, Año 30, 1965.
• Power from steam:../ R.L. Hills, Cambridge, 1989.
• Producción y utilización del vapor / Jordi Bayer i Trias, Madrid, 1996.
• Railroads in the African American experience../ T. Kornweibei, Baltimore, 2010.
• Reliable steam engines / Reliable Industries Inc., New Baltimore, 1968, 1 volumen.
• Semple steam power.../ Semple Engine Co., St. Louis, 1976 (catálogo).
• Smoking beauties: steam engines of the world / A. Lohani, New Delhi: Wisdom Tree, 2004.
• Stationary steam engine makers / compiled by G. Watkins;.., Ashbourne: Landmaek Publications, 2006, 2 volúmenes.
• Steam,.../ Babcock & Wilcox Company, New York, 2007.
• Steam engines../ Nordberg.., Milwaukee, 1944.
• Steam on the farm:..../ J. Brown, rAMSBURY, 2008 (Gran Bretaña: 1800-1950)
• Steam power.../ G.N. Von Tunzelmann, Oxford, 1978.
• Steam and its uses:./ D. Lardner, London, 1856 y The steam engine...., London, 1836.
• Stories of useful inventions / S.E. Forman, New York: The Century, 1919.
• Technologie de l'energie vapeur en France../ J. Payen, pARÍS, 1895.
• Teoría y cálculo de las máquinas de vapor.../ Gumersindo Vicuña, Madrid: M. Tello, 1872.
• The engineer's handy-book:../ S. Roper, Philadelphia, 1888.
• The Iron-men..., Enola: Pa, 2002, 57 volums.
• The railroaders / S. Leuthner, New York, 1983.
• The smoke that thunders / A.E. Durrant, Harare, 1997 (locomotores de vapor-África-historia)
• Thermodynamics of the steam-engine.../ C.H. Peabody, New York, 1909.
• Tratado de las máquinas de vapor, aplicadas a la propulsión de los buques.../ José de Carranza, Madrid, 1857.
• Tratado teórico-práctico de máquinas de vapor marinas y terrestres:../ F. Valles Collantes, Cádiz: Salvador Repeto, 1939, 3 volums.
• Vapor de agua:.../ Compañía Parisiense.., México: Limusa, 1987.

Mitjans audiovisuals:

• La Força del vapor al barri de Gràcia de Sabadell / M.C. Carmona,.., 1 Disc Óptico (CD-ROM)
• La Màquina de vapor, Barcelona: Ajuntament de Barcelona, 1990, 1 VHS, 9 minuts.
• Les Lechatas de Nantes: il était un petit navire a vapeur.../ M. Alliot, Nantes, 1997 (VHS-30 minuts)

Fotografies:

• Recueil..../ E. Lamy, 1861-68 (416 fotografías-barcos a vapor)
• Vapor correo "Teresa Tayá", 19 fotos.

Enllaços externs

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Història de la màquina de vapor

• James_Watt_(François Arago)- Texte_entier
• A short historical account of the invention, theory, and practice, of fire-machinery; or introduction to the art of making machines, vulgarly called steam-engines.; William Blakey; 1793 (23 pàgines)