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Le macchine termiche
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Erone di AlessandriaFin dall'antichità i fenomeni termici erano stati utilizzati per produrre movimenti
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Primi “progetti”: Giovanni Branca 1629
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Prime macchine a vapore• Fu solamente nel '700
però, sotto la spinta dei problemi posti dalla rivoluzione industriale inglese, che si cercò di utilizzare la produzione di vapore per compiere lavoro: in particolare per svuotare le miniere dall'acqua che vi si infiltrava in quantità.
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Evoluzione• L'evoluzione delle macchine a vapore fu
relativamente rapida e si svolse indipendentemente dall'elaborazione teorica degli scienziati: essa rimase competenza quasi esclusiva di tecnici. È uno di quei casi in cui la tecnologia ha dato un contributo alla scienza e non viceversa. Lo sviluppo delle macchine è legato in particolare alla sempre migliore comprensione delle specifiche fasi del processo e quindi alla determinazione delle funzioni delle singole parti.
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Macchina di Savery 1698
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Savery-Desaguliers: 1718
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Macchina di Newcomen 1712-25
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Evoluzione• Ad esempio la separazione della caldaia dal
cilindro e di questo dal condensatore portarono ad un enorme incremento del rendimento, cioè del lavoro ottenuto in rapporto al combustibile consumato. Lo scozzese Watt giocò un ruolo tecnologico e industriale di primo piano. In particolare l’introduzione del condensatore porterà a porre l’accento sulla differenza di temperatura caldaia/condensatore, e l’individuazione della fase espansiva senza riscaldamento, che migliorava il rendimento
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Evoluzionepur diminuendo la potenza, porterà alla
individuazione della fase adiabatica.
Particolarmente rilevanti per gli sviluppi teorici in Francia le macchine di Woolf.
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Macchina di Watt 1769
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Macchina di Watt 1784
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Macchina di Watt 1788
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Diagrammi indicatori di Watt 1803
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La macchina di Woolf: il ciclo
espansivo ed il ciclo chiuso